Microbiología
Bacteria capaz de vivir de electricidad y luz solar
La electricidad siempre ha tenido un papel relevante en el fenómeno biológico de la vida. Sin llegar al protagonismo propio de Fuerza Vital que tenía al darle la vida al monstruo de Frankenstein mediante los relámpagos de una tempestad, la escena quizás más carismática de la célebre historia de terror y ciencia-ficción escrita por Mary Shelley a principios del siglo XIX, la electricidad es de importancia especial para algunos seres vivos, que evolutivamente se han adaptado a usarla de maneras que pueden parecer insólitas.
El uso de electrones en organismos vivos es lo habitual. No así el uso que ciertos microbios hacen de un proceso llamado transferencia extracelular de electrones, que consiste en el movimiento de electrones hacia dentro y hacia fuera de las células.
Una investigación minuciosa, a cargo del equipo de Peter Girguis y Arpita Bose, de la Universidad Harvard, en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, ha demostrado que la bacteria Rhodopseudomonas palustris puede utilizar la conductividad para extraer de manera natural los electrones de los minerales ubicados bajo capas de tierra o sedimentos, mientras permanece en la superficie, donde absorbe la luz del Sol necesaria para producir energía.
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La nueva investigación revela el inesperado uso que algunas bacterias hacen de la electricidad en provecho propio. Los mecanismos naturales de los que se valen podrían dar ideas a los ingenieros sobre mejoras de diseño en diversas tecnologías. (Imagen: Recreación artística de Amazings / NCYT / JMC)
En la naturaleza, los microbios dependen del hierro para disponer de los electrones que necesitan para producir energía, pero las pruebas realizadas en el laboratorio durante la nueva investigación sugieren que el hierro no es imprescindible para el proceso. Proporcionando un electrodo a colonias de microbios en el laboratorio, los investigadores observaron que los microorganismos podían tomar electrones de fuentes no ferrosas, lo que sugiere que también son capaces de utilizar otros minerales ricos en electrones, como otros metales y compuestos de azufre, en el entorno natural.
Con el uso de herramientas genéticas, los investigadores también fueron capaces de identificar un gen importante para la capacidad de los microbios de tomar electrones. Cuando el gen se desactivó, la capacidad se redujo alrededor de un tercio.
Los microbios estudiados dependen de la luz solar para generar energía, pero el hierro que necesitan se encuentra a menudo en sedimentos bajo la superficie. Para alcanzarlo desde la superficie en la que deben permanecer, estos microbios han desarrollado una estrategia inusual: Toman los electrones a través de minerales conductores naturales. También, dado que los microbios capturan electrones de átomos de hierro, pueden crear cristales de oxido de hierro que se precipitan en el suelo de su entorno. Con el tiempo, los cristales pueden llegar a ser conductores y actuar como circuitos, permitiendo a los microbios oxidar los minerales que de otra manera no podrían alcanzar.
Información adicional
El uso de electrones en organismos vivos es lo habitual. No así el uso que ciertos microbios hacen de un proceso llamado transferencia extracelular de electrones, que consiste en el movimiento de electrones hacia dentro y hacia fuera de las células.
Una investigación minuciosa, a cargo del equipo de Peter Girguis y Arpita Bose, de la Universidad Harvard, en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, ha demostrado que la bacteria Rhodopseudomonas palustris puede utilizar la conductividad para extraer de manera natural los electrones de los minerales ubicados bajo capas de tierra o sedimentos, mientras permanece en la superficie, donde absorbe la luz del Sol necesaria para producir energía.
La nueva investigación revela el inesperado uso que algunas bacterias hacen de la electricidad en provecho propio. Los mecanismos naturales de los que se valen podrían dar ideas a los ingenieros sobre mejoras de diseño en diversas tecnologías. (Imagen: Recreación artística de Amazings / NCYT / JMC)
En la naturaleza, los microbios dependen del hierro para disponer de los electrones que necesitan para producir energía, pero las pruebas realizadas en el laboratorio durante la nueva investigación sugieren que el hierro no es imprescindible para el proceso. Proporcionando un electrodo a colonias de microbios en el laboratorio, los investigadores observaron que los microorganismos podían tomar electrones de fuentes no ferrosas, lo que sugiere que también son capaces de utilizar otros minerales ricos en electrones, como otros metales y compuestos de azufre, en el entorno natural.
Los microbios estudiados dependen de la luz solar para generar energía, pero el hierro que necesitan se encuentra a menudo en sedimentos bajo la superficie. Para alcanzarlo desde la superficie en la que deben permanecer, estos microbios han desarrollado una estrategia inusual: Toman los electrones a través de minerales conductores naturales. También, dado que los microbios capturan electrones de átomos de hierro, pueden crear cristales de oxido de hierro que se precipitan en el suelo de su entorno. Con el tiempo, los cristales pueden llegar a ser conductores y actuar como circuitos, permitiendo a los microbios oxidar los minerales que de otra manera no podrían alcanzar.
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