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Estimación de la Virosfera y sus Recorridos Planetarios: ¿cuantos virus llueven en un metro cuadrado del suelo diariamente?

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Fuente: Colaje Imágenes Google

 En las navidades de 1988 o 1989, me encontraba en Edimburgo (Escocia). Había temporal y corría mucho el viento, la lluvia arreciaba. Junto a dos colegas visitábamos la ciudad tras viajar previamente a un centro de investigación de agricultura, un poco más al norte, en Dundee. De pronto el paraguas se me escapó de las manos y subió vertiginosamente en la vertical hasta perderse en el cielo. No, nos encontrábamos en el ojo de un huracán. No me pregunten porqué, pero pasó. ¿Resultado?. El agua gélida nos caló hasta los huesos.

La Nota de Prensa que abordaremos hoy (en su versión inglesa y española) nos informa de algo que ya era conocido, siendo las cifras las que sorprenden y mucho. Por ejemplo, os dejamos abajo algunos de los post previos que editamos en su día sobre el tema. Sin embargo, tales entregas hablan de esas grandotas bacterias, si las comparamos con los diminutos virus. En esta ocasión se han estimado las deposiciones de ambos sobre el suelo encontrándose sorpresas como esta que apuntan los autores: “De media, encontraron hasta 800 millones de virus y unos 20 millones de bacterias caídas del cielo cada día sobre la superficie que ocupa un metro cuadrado. Más aun, parecían viajeros que provenían de lugares diferentes, así como haciendo uso de medios de transporte distintos. Las bacterias  arribaban de África adheridas a finos materiales o polvos “terrestres” procedentes del Sahara, mientras que los virus, viajaban acomodados en aerosoles “marinos” de materia orgánica procedentes del atlántico.  El aeropuerto-suelo, sito en Sierra Nevada (Cadena Montañosa de la Península Ibérica ya cercana al continente africano) los recibía con la misma alegría, ya fueran los minúsculos norteños, o los grandotes sureños. ¡No se trata de inmigrantes ilegales, sino desapercibidos!. ¡Trump no saques el arsenal!, que eso sí consistiría en matar “virus a cañonazos”.

Virus lejanos, bacterias próximas….. Todo esto me recuerda a los archiconocidos procesos de deposición de las partículas arrancadas por el viento de los desiertos. Los cantos y las gravas son desplazados unos pocos metros, generalmente rodando por el suelo, o dando algún saltito si son “peques”. Las arenas viajan a mayores distancias, pero no excesivamente, formando los campos de dunas a distancias variables, aunque usualmente en el mismo continente. Los limos llegan a mayores distancias, pero las arcillas diminutas pueden elevarse mucho más allá de los 3.000 metros, logrando  proyectarse en viajes transoceánicos (de hecho son los vehículos de las bacterias). Por lo tanto, no veo mayores misterios. Lo mismo podría decir de la diferencia de individuos entre estos dos grupos taxonómicos. Como señalamos en nuestro post acerca de la Virosfera, y como es ley en ecología, la cantidad de individuos aumenta según desciende su tamaño en órdenes de magnitud.

Eso sí, una advertencia a los autores de esta interesante cuantificación del trasiego de los individuos pertenecientes a este mundo microscópico globalizado desde tiempos inmemoriales. Me refiero a la zona de recolección que se eleva a 2.900 metros de altitud. Estudios recientes muestran como las cantidades de plomo depositadas en los lagos glaciares procedentes de antiguas extracciones mineras de las áridas y desérticas zonas próximas (por ejemplo Almería), aumentaron y disminuyeron en el pasado, según tal práctica decaía y renacía de nuevo, en función de las demandas de las poblaciones locales. Tal hecho constata lque sí debe existir la contaminación local, ineludiblemente. No mezclemos nacionales con extranjeros. Más aun, parte de los cm superficiales de los suelos en estos últimos ambientes ineludiblemente deben atesorar deposiciones de polvo sahariano y sus viajeros bacterianos, por lo que no debe descartarse que se trate, en este caso, de un vuelo con escalas o paradas intermedias.

De cualquier manara se trata de datos muy interesantes, de ser corroborados en otros estudios. ¡Mis felicitaciones!.

Y ahora la pregunta del millón. A la luz de todo lo explicado: ¿alguien de ustedes se atreve a inferir donde fue a parar mi paraguas abducido por las corrientes atmosféricas escocesas?. ¿No?. Pues yo tampoco. ¡Algo se pierde en el alma cuando un paraguas se va… tutua!.

Juan José Ibáñez

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Bioluminiscencia y organismos del suelo

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Hongos, bacterias, nematodos con bacterias y lombrices de tierra bioluminiscentes. Fuente: Google imágenes

La bioluminiscencia, es un rasgo que caracteriza a algunos organismos terrestres y marinos, como hongos, bacterias, lombrices de tierra y nematodos, entre otros muchos. En unos casos se trata de una singularidad de ciertas especies que viven libremente en su ambiente, en otras de mecanismos simbióticos. En cualquier caso atesorar tal  rasgo puede servir, según el caso, como mecanismo de camuflaje, atraer presas, defensa ante depredadores, distracción, comunicación, iluminación, etc. Ya os hable en su día del ocaso de las luciérnagas aderezado de hermosas imágenes. Sin embargo, algunos investigadores consideran que habría que profundizar más en el caso de los suelos. Como señala el brasileño Vadim Viviani, es posible que existan más  especies bioluminiscentes de lo que imaginamos ocultas en la interfase entre el suelo, humus y hojarasca. Al final de este post os muestro material que he recopilado en Internet. Respecto a los ambientes superficiales terrestres también considerar la abundancia de la bioluminiscencia en muchas especies de hongos, algunas lombrices de tierra, bacterias que habitan simbióticamente en el cuerpo de los nematodos y su presencia en ambientes semi-acuáticos como lo son los manglares y las charcas de Puerto Rico y Belice, entre otros muchos países. Especies de bacterias bioluminiscentes están siendo estudiadas como indicadores de la contaminación del suelo y su monitorización.

Reitero que abajo os dejo el material que he podido recapitular en un par de horas, siendo tan solo una pequeña muestra del que existe en la literatura científica. Recordemos que una buena parte de los organismos invertebrados y microrganismos del suelo no pueden cultivarse, crecer e identificarse en laboratorios, por lo que mediante los métodos de extracción que utilizamos apenas vislumbramos la verdadera naturaleza de una biodiversidad prácticamente desconocida. Conforme progresemos en estos últimos ámbitos, con toda seguridad, se irán descubriendo nuevas especies bioluminiscentes.  Os dejo ya con parte de los contenidos aludidos, más bien modestos, que tan solo sirve para poder comenzar a indagar en este “lucido” tema.

Juan José Ibáñez

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Fármacos del Suelo en Beneficio de la Humanidad (nuevas técnicas genómicas, e investigación participativa)

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Drugs From Dirt: a citizen science project

 Buena parte de los ciudadanos desconocen la gran variedad de fármacos descubiertos en el suelo, así como que estos han salvado cientos o miles de millones de vidas. Gran parte de estas drogas dieron lugar a antibióticos (como por ejemplo la tetraciclina y la vancomicina, etc.). La Medicina tiene una deuda importante a los microorganismos edáficos y especialmente con las bacterias y hongos. Estos pequeños bichitos también han proporcionado o inspirado medicamentos contra el cáncer y terapias inmunosupresoras utilizadas en los trasplantes de órganos. Y todo ello a pesar de que, como os menos narrado en post precedentes, apenas conocemos la diversidad que habita en el medio edáfico. Hasta no hace mucho tiempo, los microbios que habitan en los suelos debían aislarse tras crecer en placas Petri. Sin embargo el problema estriba en que hoy sabemos que la mayor parte de ellos no se desarrollaban en tales medios de cultivo, pasando inadvertidos a los científicos. Sin embargo las actuales técnicas de secuenciamiento genómico permiten ahora detectar genes o grupos de genes que los investigadores pueden identificar como fármacos potenciales, directamente sobre las muestras de tierra.  Obviamente, tales sofisticados procedimientos logran detectar enormes cantidades de moléculas, algo que hace una década parecía impensable.  La nota de prensa del artículo que analizamos hoy ofrece resultados más que interesantes, y no solo desde el punto de vista farmacológico.  Omitiré referirme a los procedimientos utilizados ya que se encuentran más allá de los escasos conocimientos que tengo en tales materias. Abajo podréis consultaros en la nota de prensa y el resumen del trabajo original, publicado en el PNAS.  Sin embargo el avance es desorbitante ya que, a día de hoy, la bioprospección de unas pocas muestras de suelo puede dar lugar a identificar una ingente cantidad de compuestos, algunos de los cuales servirán para la producción de nuevos fármacos.

No obstante el trabajo nos informa de muchos más temas. Por ejemplo, Los autores compararon la riqueza y diversidad de genes biosintéticos de 96 microbiomas de los suelos muestreados en una gran variedad de ambientes pertenecientes a todas las regiones del suroeste y noreste de los Estados Unidos. Más aun, como veremos, desean ampliar su colección demandando a los edafólogos interesados y al público en general el muestreo de perfiles de suelos de todos los Estados de la Unión (USA), como manifiestan en su página Web. Se trata pues también de animar al ciudadano a que lleve a cabo la denominada investigación participativa. Más aun los autores del trabajo sesearían llevar a cabo mapas de diversidad genómica alrededor de todo el mundo. Traduciendo literalmente su frase: “The Brady Lab quisiera extender este estudio y espera animar a los científicos y ciudadanos para contribuir a esta iniciativa. El laboratorio ha creado un sitio web: www.drugsfromdirt.org en el que los ciudadanos y edafólogos interesados, después de registrarse, recibirán información acerca de cómo tomar muestras y enviarlas a nuestros laboratorios. El proceso es simple, dice Brady: “Tome una bolsa de sándwich, una cuchara o una espátula, y vierta un par de cucharadas de la bolsa, enviándonoslas después.”. Barrunto que si los compuestos que resulten de interés serán después patentados, y hasta los participantes tendrán que pagar para consumirlos cuando los necesiten. Puro capitalismo neoliberal. Pero sigamos. 

Los autores compararon la riqueza y diversidad de genes biosintéticos de 96 microbiomas de los suelos muestreados en una gran variedad de ambientes de todas las regiones del suroeste y noroeste de los Estados Unidos.

Ellos encontraron una relación entre el tipo de suelo y el tipo de moléculas que sus microbios residentes tenían la capacidad de producir. Por razones que no entendemos, los suelos áridos resultaron albergar microbios capaces de producir una mayor diversidad de compuestos. Seguidamente tales investigadores comentan: “Esperamos poder ampliar a otras regiones del país y del mundo, para incorporar muchas más muestras con el fin de crear mapas de la diversidad biosintética de los microorganismos del suelo“.

La sentencia en la que se indica una relación entre los tipos de suelos y las sustancias metabólicas segregadas o que atesoraban los microrganismos me resulta intriganteHasta el momento, no existen evidencias científicas contundentes para poder afirmar que tipos de suelos distintos atesoran comunidades microbianas idiosincrásicas. Se han publicado artículos que decían corroborar tal correspondencia mientras que en otros se negaba. ¿Cabría pues la posibilidad de que llegaran a obtenerse evidencias más firmes al respecto por esta vía?. Sinceramente permanezco a la espectativa.

Finalmente los autores apuntan a que: “Esperamos poder ampliar nuestro estudio a otras regiones del país y del mundo, para incorporar muchas más muestras con el fin de elaborar mapas de la diversidad biosintética de los microorganismos del suelo”. Ya sabemos que las ciencias del suelo captan escasos fondos en comparación con otras muchas disciplinas científicas. Pero si comparamos las ingentes cantidades de dinero que se invierten en medicina, salud pública e investigación farmacéutica, con la calderilla con la que nos vemos obligados a investigar los edafólogos, las diferencias son abismales. Cuando inicié la andadura en esta bitácora ya os comente en diversos post que la bioprospección de suelos y regolitos debía ser una línea a explorar.  Y el estudio así lo sugiere. Si realmente estos investigadores obtienen resultados exitosos el estrecho y sinuoso camino por el que actualmente transcurre la biología, genética y bioquímica del suelo actual se convertiría en una enorme autopista. Esperemos que así sea.

Os dejo ya con la información comentada, aunque escrita en suajili……

Juan José Ibáñez

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Sobre la Vida el Fosforo y el Arsénico: Una Bacteria del Suelo que Pudo ser Extraterrestre, pero que no lo es: (Ciencia y Espectáculo)

Vaya por delante que he pensado mucho si escribir este post o no. Si finalmente  lo he hecho es porque la bacteria de marras vive en el fango de un lago. Y hoy por hoy, tal hábitat comienza a considerarse un suelo por derecho propio. Realmente el hallazgo, del que se ha hecho eco toda la prensa “parece fascinante”, espectacular. Ahora bien, como mostraremos, parte de las aseveraciones más rimbombantes vertidas no son más que conjeturas aderezadas de una gran fantasía. Si realmente el arsénico pudiera sustituir al fósforo en algunos organismos, y reemplazarlo de su material genético, nos encontraríamos ante un hito sin precedentes. Como defiendo: el suelo es un universo invisible bajo nuestros pies y su estudio nos deparará grandes sorpresas. Esta podría ser una de ellas.  También siempre he pensado, como exclama ahora Ricardo Amils que “Muy posiblemente estamos rodeados por formas de vida que no habíamos visto hasta ahora por un dogma brutal“. Y es que los dogmas y lo dogmático son indigestos para la indagación científica. Sin embargo, debemos permanecer a la espera la confirmación, tanto de los resultados como de sus posibles repercusiones, También existen dos aspectos que aunque colaterales, no dejan de ser por ello menos relevantes.

Lago Mono (California) moonrise-at-mono-lake_-california 

Lago Mono. California. Fuente:

National Park USA Collection Henk van de Goor’s online photo/image album

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