Comunidades Microbianas del Suelo: Huellas Dactilares y Potencial Descontaminante

Las comunidades microbianas de los suelos, así como su fauna de pequeños bichitos ha metabolizado y degradado durante cientos de millones de años todo lo que ha ido depositándose sobre los mismos por la biomasa, aunque también mediante otros procesos naturales de naturaleza abiótica. Con independencia de que se denomine a los recursos edáficos como biomanto, ente vivo,  reactor, etc., o peor aun, que se le atribuyan funciones (este último vocablo ineludiblemente implica intencionalidad que estos bichitos no atesoran), el sistema edáfico resulta ser el aparato metabólico de Gaia por antonomasia,si entendemos también como suelos los sedimentos marinos. Una biodiversidad incalculable de formas vivas, cuyo papel en los ecosistemas edáficos aun es escasamente conocida, llevan a cabo tales procesos. ¿Se imaginan ustedes su cuerpo sin estomago e intestinos? ¿Verdad que no? Pues esta es justamente una de las analogías más apropiadas que podemos ofrecer con vistas a que se entienda la vital importancia de la edafosfera en la biosfera. La noticia que os vamos a ofrecer hoy posee dos aristas, una positiva y otra negativa. La primera deviene de lo que “personalmente” considero un buen uso de la biotecnología. Por el contrario, la segunda genera falsas expectativas al propiciar que el ciudadano crea que los expertos conocemos, en buena medida, todos los seres, compuestos y procesos implicados en el metabolismo del suelo. La biotecnología no implica exclusivamente tocar los genes de todo lo natural y sobrenatural. Y el contenido de la nota de prensa así lo atestigua. Por su parte, el potencial de la base de datos que los autores dicen haber obtenido no deja de ser pretenciosa, ya que aun sabemos muy poco para predecir todos los mecanismos y procesos biogeoquímicos que acaecen en el seno del suelo. Como casi siempre, advertimos que nuestras críticas van dirigidas contra el texto de la nota de prensa, no al artículo original de los autores, cuyo contenido exacto descocemos. El estudio informa de que se ha elaborado una base de datos con “toda” la información disponible de las encimas del suelo y los organismos que las producen. Empero reitero que, sabemos muy poco, por mucho que ciertos investigadores se empecinen obstinadamente en vender lo contrario.  Seguidamente se defiende que tal modo de proceder permite obtener una huella dactilar de cada uno de los ecosistemas-suelo de la superficie terrestre. Mediante esta, los investigadores alegan poder predecir el potencial descontaminador de cada suelo (biorremedación), aunque a la postre tan solo se mentan vertidos de petróleo y “ciertos hidrocarburos aromáticos”.  Vaya por delante que la idea me parece interesante. Sin embargo, afirmo que no existe, hoy por hoy, manera alguna de obtener huellas dactilares científicamente incontestables. Desconocemos la mayor parte de las especies que hay en el suelo. Ignoramos una buena parte de las reacciones químicas que allí se producen. En consecuencia, no atesoramos de la información científica necesaria como para predecir con precisión su estructura y dinámica. No obstante si nos centramos vertidos de petróleo y “ciertos hidrocarburos aromáticos” quizás la base de datos disponible sea una herramienta interesante a la hora de evaluar “inicialmente” el potencial descontaminante en un sitio de tales productos. Cabría recordar que, en el medio edáfico, las reacciones dependen del tamaño y forma de los compuestos, pero también de otra serie de procesos que conciernen a la estructura del suelo en un momento dado y lugar. En la naturaleza, todo es mucho más complejo de lo que acaece en las condiciones simples y controladas de laboratorio. Y mientras tanto, la ecología del suelo, clave en todos estos asuntos, sigue sin llamar la atención de nuestros responsables en materia de política científica, alrededor de todo el mundo. Si no nos interesamos por avanzar en su conocimiento aportando los recursos humanos y dotándoles de la financiación y tecnología necesaria, todo lo demás se me antojan cantos de sirena, por mucho que no dude en la buena voluntad de los investigadores. Por desgracia, tocar los genes sigue fascinando a nuestros gestores más que usar los conocimientos biotecnológicos para otros fines, tan interesante como este. Para terminar me veo obligado a comentar que la ciencia del suelo en el CSIC ha sido paulatinamente desmantelada desde los años 80, mientras que estas investigaciones son llevadas a cabo por expertos de la institución que, en principio, no deben saber mucho sobre los recursos edáficos. Trabajamos con una mesa a la que le falta más de una pata en un ente público que se autodenomina multidisciplinar. A pesar de todo, debe agradecerse este tipo de estudios, aunque no abrazar sus conclusiones hasta que la tozuda realidad pueda corroborar/refutar los asertos que más abajo podéis leer. Y me temo que (….)

Comunidades microbianas del suelo. Fuente: The PIRE Mongolia blog

Este tipo de exclamaciones me recuerdan a algunos aspectos que ya comente en un post acerca de las dudosas profetas de la ciencia. Cuando se secuenció el genoma humano se habló de que se había logrado obtener un mapa del genoma, cuando no era cierto. Una cartografía explicita las relaciones espaciales de los elementos inventariados. Una cuestión es atesorar los millones de piezas de un puzle y otra bien distinta ordenarlas correctamente y determinar sus disposiciones espaciales con precisión. Por aquél entonces los expertos pensaban, para mi asombro, que el genoma humano atesoraba muchos genes basura. Hoy se reconoce que aquella “basura” es esencial para el correcto funcionamiento de lo que no era “basura”. No se trata de criticar por criticar, sino de ser humildes y no vender gato por liebre, eso que tanto adoran los plumillas de los medios de comunicación.  Los autores del estudio han recopilado “algunas piezas de un puzle” enormemente complejo, constituido por miles o cientos de miles de genomas distintos. Por lo que (….)   ¡Por favor humildad!

Juan José Ibáñez 

Un sistema predice la capacidad de un suelo para autodescontaminarse

Un equipo multidisciplinar de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad de Oviedo y la Universidad de las Islas Baleares ha desarrollado una plataforma bioinformática que analiza la capacidad de un ecosistema para asimilar cientos de contaminantes.

FUENTE | CSIC 30/08/2012

El trabajo, publicado en la revista ISME J del grupo Nature, abre nuevas perspectivas para determinar la capacidad de autodescontaminación de un suelo afectado por vertidos como el petróleo o ciertos hidrocarburos aromáticos, a partir de la secuenciación del ADN de microorganismos.

Los científicos han elaborado una base de datos específica que reúne toda la información disponible hasta el momento sobre las enzimas y los posibles microorganismos que las contienen y que, de forma natural, son capaces de destruir ciertos contaminantes. El sistema permite establecer la huella dactilar de cada ecosistema y predice en qué suelos puede ser más eficaz la biorremediación, basada en utilizar elementos naturales del propio hábitat para revertir la degradación de un suelo contaminado.

«La plataforma explora el material genómico de organismos vivos en busca de información sobre reacciones de biodegradación y ofrece un perfil único para cada ecosistema. En otras palabras, da una visión en tiempo real de las capacidades biodegradativas de un ecosistema, y por tanto, de su capacidad para autodescontaminarse«, explica el investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica Manuel Ferrer.

Para monitorizar la presencia o ausencia de estos microorganismos y las propiedades que cada uno posee en suelos con diferentes condiciones, los investigadores han aplicado distintas técnicas de biología de sistemas como la genómica, basada en la secuenciación del ADN del suelo, la proteómica, que supone la secuenciación de las proteínas en cada momento del proceso, y la bioestadística, que consiste en la sistematización y el cruce de datos.

«Cada ecosistema contiene millones de bacterias que a su vez contienen miles de enzimas y evaluar la presencia o ausencia de las mismas es casi imposible si empleamos los métodos de análisis genómicos convencionales usados hasta la fecha«, señala Jesús Sánchez, investigador del Instituto de Biotecnología de la Universidad de Oviedo.

UN PROCESO SOSTENIBLE Y MÁS BARATO

Las aproximaciones metodológicas seguidas en el trabajo, incluida la base de datos elaborada, supone para los científicos «una oportunidad sin precedentes«. El estudio ha descubierto también que las capacidades metabólicas de las enzimas y los microorganismos cambian cuando el suelo se somete a distintos tratamientos de limpieza.

«De esta forma, podremos diferenciar ecosistemas que podrán ser más fácilmente descontaminados de aquellos que no, es decir, permitirá establecer diferencias en las capacidades descontaminantes y, por tanto, predecir la eficacia de los tratamientos de biorremediación«, asegura Ramón Rosselló‐Mora, investigador del CSIC en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados, centro mixto del CSIC y la Universidad de las Islas Baleares.

Según el investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología Javier Tamames, «las técnicas de biorremediación permiten afrontar la descontaminación de suelos aprovechando el potencial metabólico de algunos de sus componentes para la limpieza. Se convierten así en una alternativa más sostenible y barata que otros métodos para eliminar residuos y contaminantes«.

El estudio, resultado de cinco años de trabajo, forma parte de un proyecto Consolider financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, que tiene como objetivo estudiar la biodiversidad de poblaciones de distintos hábitats dentro de la geografía española, dos proyectos europeos (MAGICPAH y ULIXES), centrados en la investigación de la biodiversidad de poblaciones en suelos y ambientes marinos de la geografía europea de distintos hábitats, y un proyecto CENIT‐07‐CLEAM de la Universidad de Oviedo, dirigido al desarrollo de técnicas innovadoras de biorremediación y limpieza de suelos contaminados.