Unos científicos ha descubierto cómo los microbios pueden absorber la energía de las rocas. Tales formas de vida podrían estar más extendidas de lo que nadie hubiera creído anteriormente.
Concretamente, han sido el biofísico Moh El-Naggar y su alumna Yamini Jangir, que se sumergieron en el Black Hills de Dakota del Sur, una antigua mina de oro que ahora es más famosa como hogar de un detector de materia oscura.
Comedores de electricidad
No es la primera vez que se descubren microbios que se alimentan de electricidad. En 2014, por ejemplo, ya se hizo. Pero cada vez se encuentran más tipos de estas bacterias y, también, se conoce mejor el procedimiento por el que obtienen la energía. Rhodopseudomonas palustris, obtiene sus electrones a través de la conductividad natural de los distintos minerales que las rodean, y a medida que estas bacterias extraen los electrones del hierro, van creando cristales de óxido de hierro, que se forman en el terreno de alrededor. Con el paso del tiempo, esos cristales se vuelven conductores y actúan como circuitos que permiten a las bacterias seguir obteniendo electrones de minerales que de otra forma nunca habrían podido alcanzar.
Sabemos desde hace tiempo que los mundos aeróbico y anaerobio (que necesitan o no oxígeno) interactúan principalmente a través de la difusión de elementos químicos tanto dentro como fuera de sus dominios. Lo que se está descubriendo puede cambiar lo que pensamos sobre el modo en que ambos mundos se relacionan
Actualmente, es Moh El-Naggar quien estaba buscando una tubería de metal oxidado. Desviaron parte del agua de la antigua tubería, la dirigieron a un recipiente e insertaron en él diversos electrodos. Esperaban que la corriente atrajera a su presa, un microbio poco estudiado que puede vivir de la electricidad.
Los microbios que consumen electricidad que los investigadores estaban buscando pertenecen a una clase más grande de organismos que los científicos apenas están empezándose a comprender. Habitan en mundos en gran parte inexplorados: las calderas burbujeantes de los respiraderos del mar profundo; vetas ricas en minerales en las profundidades de la superficie del planeta; sedimentos oceánicos solo unos centímetros por debajo del lecho marino profundo.
El equipo de El-Naggar aún está analizando los datos de su mina de oro, pero señala que esta clase de microbios son mucho más comunes de lo que creemos. No lo sabíamos porque no son fáciles de encontrar, ni de transportar a un laboratorio.
A medida que crece el número de consumidores de electrones, los científicos comienzan a descubrir cómo funcionan. ¿Cómo un microbio consume electrones de una pieza de metal o los deposita de nuevo en el medio ambiente cuando termina con ellos? Se sugiere que algunos consumidores de metal transportan electrones directamente a través de sus membranas, una hazaña que antes se creía imposible.
Aunque comer electricidad parece extraño, el flujo de corriente es fundamental para la vida. Todos los organismos requieren una fuente de electrones para producir y almacenar energía. También deben poder arrojar electrones una vez que se haya terminado su trabajo. Los humanos y muchos otros organismos obtienen electrones de los alimentos y los expulsan con la respiración. Los microbios que El-Naggar y otros están tratando de cultivar pertenecen a un grupo llamado lithoautotrophs, o comedores de rocas, que obtienen energía de sustancias inorgánicas como hierro, azufre o manganeso. En las condiciones adecuadas, pueden sobrevivir únicamente con electricidad.
La aparente capacidad de los microbios de ingerir electrones, conocida como transferencia directa de electrones, es particularmente intrigante porque parece desafiar las reglas básicas de la biofísica. Las membranas grasas que encierran las células actúan como un aislante, creando una zona eléctricamente neutra que antes se creía imposible que un electrón cruzara. "Nadie quería creer que una bacteria tomaría un electrón del interior de la célula y lo trasladaría al exterior", ha señalado Kenneth Nealson, geobiólogo de la Universidad del Sur de California, en una conferencia a la Society for Applied Microbiology en Londres.
La aparición de la vida
Solo una pequeña fracción (tal vez el 2 por ciento) de todos los microorganismos del planeta se puede cultivar en el laboratorio. Los científicos esperan que estos nuevos enfoques, el desarrollo de microbios en los electrodos en lugar de en los sistemas de cultivo tradicionales, proporcionen una forma de estudiar muchos de los microbios que hasta ahora han sido imposibles de cultivar.
Al igual que los pescadores utilizan diferentes señuelos para atraer a diferentes peces, ahora se establecen los electrodos a diferentes voltajes para extraer una rica diversidad de microbios. Pero El-Naggar enfatiza que el campo todavía está en su infancia, comparando el estado actual con los primeros días de la neurociencia, cuando los investigadores pincharon ranas con electrodos para hacer que sus músculos se contrajeran.
parece que los científicos solo han arañado la superficie de la diversidad microbiana que crece debajo del exterior superficial del planeta. Los resultados podrían dar pistas sobre los orígenes de la vida en la Tierra y más allá. Una teoría para el surgimiento de la vida sugiere que se originó en superficies minerales, que podrían haber concentrado moléculas biológicas y reacciones catalizadas. Una nueva investigación podría llenar uno de los vacíos de la teoría: un mecanismo para transportar electrones desde las superficies minerales hacia las células.
Por si fuera poco, los comedores de metal bajo la superficie pueden proporcionar nuevas hipótesis para la vida en otros mundos, donde los microbios alienígenas podrían estar ocultos bajo el exterior superficial del planeta. No en vano, el experimento de El-Naggar, está siendo financiado por el Instituto de Astrobiología de la NASA. Marte, por ejemplo, es rico en hierro y tiene agua fluyendo debajo de su superficie.
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