Esos pequeños e “insignificantes” seres (I)
Para el común de los ciudadanos, la palabra bacteria significa enfermedad, hospitales, muerte… lo cual es cierto, pero también supone una visión muy restringida e injusta de los mismos. Los microorganismos en general juegan un papel en nuestras vidas mucho más importante de lo que comúnmente se piensa, y no sólo porque sean capaces de infectarnos y causarnos enfermedades mas o menos dañinas.
Si seguimos situados en el punto de vista de un ciudadano cualquiera, al preguntar por el medio ambiente, por la naturaleza, nos vendrán a la cabeza imágenes de bosques llenos de árboles, leones en la sabana africana, fábricas y contaminación…
Estas dos ideas, microorganismos y medio ambiente, no suelen estar ligadas para la mayoría de la gente, pero no hay nada más lejos de la realidad.
Los microorganismos constituyen el grupo de seres vivos con mayor diversidad de la tierra, de la cual sólo se conoce cerca del 5% según las estimaciones más optimistas. Dentro de las especies conocidas, podemos encontrar seres capaces de vivir en las condiciones mas extrañas que podamos imaginar, por ejemplo temperatura y presión extremas; y obtener energía y alimento de los sustratos mas impensables, desde compuestos orgánicos volátiles hasta las mismas “piedras” como la pirita. Es esa enorme diversidad metabólica es lo que hace que las bacterias jueguen un papel indispensable dentro de los ciclos que mantienen “vivo” a nuestro planeta, ya que incluso son las únicas encargadas de cierta parte de los mismos.
Como ejemplo podemos fijarnos en una parte del ciclo del nitrógeno. Éste es un elemento primordial en los seres vivos, parte indispensable de los ladrillos que nos constituyen, es decir, sin él no existiría la vida tal y como la conocemos. Este elemento se encuentra de forma muy abundante en la atmósfera en forma de gas (N2), constituyendo el 78% de la misma. Entonces, ¿por qué en ocasiones puede resultar un factor limitante en el crecimiento de los seres vivos? La respuesta viene de la forma en la que tiene que estar este nitrógeno para que pueda ser asimilado y utilizado: o bien amonio (NH4+) o nitrato (NO3–), pero no como nitrógeno gas. Las plantas y otros microorganismos asimilan estos compuestos y crean materia orgánica que posteriormente es utilizada por organismos que se alimentan de ellos, como por ejemplo los seres humanos. ¿De dónde provienen el nitrato y el amonio? Ciertas especies de bacterias son los únicos organismos conocidos capaces de transformar el nitrógeno atmosférico en amonio biológicamente disponible mediante un proceso llamado fijación del nitrógeno. Algunas de estas bacterias son de vida libre como Azotobacter, Clostridium, y las cianobacterias Anabaena y Oscillatoria; otros como Bradyrhizobium y Frankia establecen asociaciones simbióticas con plantas.
Así, la próxima vez que escuche o lea la palabra bacteria deténgase por un momento a pensar en que por muy mala fama que tengan, no podemos vivir sin ellas.
Nuria Fernández González
CBM-UAM
JAL,
¿Realmente se puede hablar de especies en el mundo bacteriano? Se que es una pregunta difícil (yo oino que no). Tan solo saber tu opinión.
El tema me interesa por muchas razones "profesionales"
Juanjo Ibáñez
A lo mejor Nuria, como bacterióloga, puede aportar algo más preciso. Personal y profesionalmente hablo de especies hasta cuando me refiero a virus, aún sabiendo que incluso la denominación de "seres vivos" para estos últimos es dudosa.
Un abrazo.
JAL
Aparte del nitrógeno atmosférico que se incorpora a la biosfera como nuevo aporte, y que compensa el que se pierde por la actividad de bacterias desnitrificantes, está el nitrógeno orgánico que circula por las redes tróficas. Deberías haber hablado de él, dado el papel crucial de las bacterias transformando el amoniaco o la urea (forma de desecho) en nitrato asimilable por las plantas y otros productores de los ecosistemas. Ahí sí el papel de las bacterias es tan esencial que sin ellas desaparecerían las formas superiores de vida.
Corrígeme si me he equivocado.
Tienes razón Ludovico,
los microorganismos son cruciales en numerosas fases, tanto del ciclo del nitrógeno como de otros elementos. Sólo puntualizar que en el post he puesto un ejemplo, el de la fijación del nitrógeno, pero como tu dices hay muchos mas, y darian para hablar largo y tendido.
Lo que queria resaltar es que los microorganismos constituyen un engranaje fundamental en el funcionamiento de la biosfera.
En cuanto al concepto de especie, en microbiologia puede llegar a ser bastante controvertido, entre otras cosas, debido a los procesos de intercambio genético que poseen tan diferentes respecto de los organismos denominados "superiores". Para definir una especie se utilizan datos fenotípicos (fisiología, morfología, ….) e hibridaciones DNA-DNA. Desde hace unos lustros, los estudios realizados sobre el gen del ARNr 16S han sido utilizados como los nuevos pilares de la taxonomía bacteriana.
En mi humilde opinión, creo que diferenciar una especie de otra por el hecho de que la secuencia de este gen se diferencie un 3% entre ambos organismos (criterio mas o menos aceptado) no es del todo concluyente, por mucho que el gen del ARNr 16S sea adecuado para estudiar las relaciones filogenéticas de los microorganismos.
Durante los últimos años, se estan desarrollando trabajos basados en comparaciones a nivel genómico y se estan utilizando ensayos con microarrays, aunque el volumen de trabajo que queda por hacer es inmenso.
Nuria,
Estoy de acuerdo contigo. Entiendo JAL, que a la hora de divulgar no "hay que marear esa perdíz" y probablemente convenga hablar de especies, como tu lo has hecho. No es una crítica lo que te mento sino una duda. Tan solo defiendo que el "Concepto Biologico de especie de Mayr" es más un problema que una solución. Y en un post ya os comentaré porqué.
No hay que descender al mundo bacteriano para toparse con problemas. En plantas existe en muchos grupos, por ejemplo los Quercus (encinas, robles, alcornoques, etc.). Nadie ha podido desentrañar la impresionante hibridación, lo cual llevó ya a Van Lanen en los años 70 a proponer que "existen biotaxa" sin especies en muchos grupos taxonómicos.
Un tema apasionante para mi.
Gracias Nuria y Jal.
Cordiales saludos
Juanjo
Realmente, a la luz de los nuevos datos de secuencias, hibridación y, por qué no, fenotipo, el concepto de especie debería ser revisado. Estoy de acuerdo contigo, Juanjo.
Pero si ya es complicado para especies u organismos complejos, no te puedes imaginar cuando descendemos a los límites del propio concepto de ser vivo… como los virus, viroides, virus defectivos, priones…
Seguro que Ernst Mayr o S. Jay Gould podrían participar muy activamente en el debate. Se perdieron, con ellos, dos grandes pensadores, científicos, divulgadores…
Un abrazo.
JAL
Hola Estoy haciendo doctorado en ciencias entomologicas en la UCV venezuela, curso actualmente una materia: Biogeografia y tengo una interrogante, y es la Siguiente Cuales Seres vivos tienen mayor diversidad y cantidad de especies ?? creo que son las bacterias tal como ustedes la plantean pero necesito respuesta a esta interrogante . Gracias
Saludos Glenda desde Venezuela
Hola Glenda,
estoy leyendo un libro, Historias curiosas de la ciencia, que no recomendaría muy efusivamente (queda muy pobre), pero viene una lista con el número aproximado de especies:
Entre los vertebrados, los más numerosos son los peces (19.000 especies), seguidos de las aves…
Entre los invertebrados: Artrópodos (casi un millón). Solo de insectos habría más de 800.000).
Unas 250.000 de plantas, 7.000 de hongos, y menos de 10.000 de bacterias.
Este último dato, no lo tengo claro, aunque, como virólogo, sí te puedo decir que de virus (que no serían seres vivos propiamente dicho) hay menos de 2000 especies, aunque den tanta lata…
un saludo.
JAL
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