Pequeñas criaturas extrañas: los microbios más extraños del mundo

Desde bacterias vampíricas y bacterias brillantes hasta bacterias magnéticas y bacterias eléctricas, los microbios han desarrollado algunos atributos extraños a lo largo de miles de millones de años de evolución. Eso sin contar siquiera toda la clase de microbios conocidos como arqueas que han evolucionado para vivir en algunos de los entornos más hostiles de la Tierra. Esta semana, discutiremos solo una fracción de estos extraños microbios y los entornos únicos donde prosperan.

Hay microbios extraños en los tres dominios principales de la vida: los eucariotas (el dominio de los humanos, las plantas y los animales), las bacterias y las arqueas. El término arquea se utilizó por primera vez a finales de los años 1970 para describir los microbios encontrados en las aguas termales de Yellowstone. Estos microbios se parecían mucho a las bacterias, pero eran completamente distintos genética y bioquímicamente de cualquier bacteria conocida y podían prosperar en aguas súper calientes. La mayoría de los seres vivos no pueden sobrevivir en ambientes muy cálidos porque sus proteínas pierden estabilidad y se descomponen, o se desnaturalizan, a medida que aumentan las temperaturas. Algunos animales, como los humanos, pueden soportar una gama más amplia de temperaturas porque tenemos sistemas especializados de termorregulación: mecanismos como la sudoración que mantienen el cuerpo a una temperatura específica cuando el ambiente externo es demasiado caluroso. Pero los microbios no pueden darse este lujo, por lo que la mayoría de los microbios no pueden sobrevivir a las altas temperaturas (por eso cocinar carne es una forma eficaz de matar bacterias como la salmonella).

Aún así, algunos microbios son capaces de prosperar en altas temperaturas (termófilos) y otros ambientes extremos y hostiles, como ambientes altamente salinos (halófilos), ambientes altamente ácidos (acidófilos), ambientes altamente básicos (alquilófilos) y ambientes de alta presión ( barófilos). La mayoría de estos extremófilos pertenecen al dominio de las arqueas, aunque no todos los extremófilos son arqueas ni todas las arqueas son extremófilos. Si bien las arqueas pueden parecer muy similares a las bacterias, existe evidencia de que comparten más similitudes genéticas con los eucariotas. Muchas de las diferencias químicas entre arqueas y bacterias contribuyen directamente a su capacidad para sobrevivir en ambientes hostiles. Fundamentalmente, muchas arqueas tienen proteínas con adaptaciones específicas que las hacen más estables en estos ambientes extremos.

Si bien no muchas especies de bacterias son extremófilas, algunas bacterias han adquirido otros rasgos extraños que pueden ayudarlas a sobrevivir. En febrero, hablamos brevemente sobre la bioluminiscencia en nuestra publicación del Mes de la Historia Afroamericana sobre Emmett Chappelle. Las bacterias bioluminiscentes Vibrio fischeri pueden formar relaciones simbióticas con una variedad de criaturas marinas. Por ejemplo, el calamar bobtail hawaiano alberga una colonia de V. fischeri en un órgano de luz especializado dentro de su manto. Cada noche, el calamar proyecta esta luz hacia abajo, imitando la luz de la luna y ocultándolo de cualquier depredador que se encuentre debajo.

Además de las bacterias que brillan, también hay bacterias que pueden comer y respirar electricidad. Bacterias del género. geobacteria puede conducir electrones, pasándolos de una bacteria a otra y formando pseudocables que pasan electrones sobre las moléculas de óxido cercanas. Esta conducción permite a las bacterias eliminar los electrones producidos durante la producción de ATP. Normalmente, estos electrones pasan a las moléculas de oxígeno y se «liberan» como dióxido de carbono, pero las bacterias conductoras han aprendido a prosperar en ambientes libres de oxígeno. Además de las bacterias eléctricas, existen bacterias magnetotácticas que responden a los campos magnéticos. Estas bacterias incluso responden al campo magnético de la Tierra, lo que les permite actuar como brújulas microscópicas. Estas bacterias se vuelven magnéticas al recolectar moléculas de óxido de hierro o sulfuro de hierro del medio ambiente, empaquetar estas moléculas en densas nanopartículas magnéticas y alinear las nanopartículas en cadenas.

Muchas bacterias pueden ser patógenas o parásitas para un organismo huésped, pero sólo unas pocas especies de bacterias se consideran verdaderos depredadores. Los científicos han identificado algunas especies de bacterias «vampiros» que cazan otras bacterias y las succionan hasta dejarlas secas. Estos vampiros bacterianos tienen una cola flagelada que los impulsa durante su caza. Cuando se aferran a su presa, succionan todas las moléculas importantes, dejando un caparazón vacío. Las bacterias vampiro se reproducen directamente después de «comer»; de hecho, necesitan comerse a la presa antes de poder reproducirse. Si bien las bacterias vampíricas pueden parecer bastante aterradoras, son completamente inofensivas para los humanos y otros organismos multicelulares. De hecho, las bacterias vampíricas pueden resultar útiles para los humanos como herramienta para derrotar a las bacterias patógenas resistentes a los antibióticos.

Hasta ahora, sólo hemos hablado de los microbios procarióticos: tanto las bacterias como las arqueas son procariotas porque su ADN no está empaquetado en un núcleo. Pero los eucariotas, el dominio de los humanos y de todas las plantas y animales, también incluyen algunos microbios bastante interesantes, conocidos como protistas. Por ejemplo, el moho unicelular Physarum policéfalo Crece en un laberinto de venas en busca de alimento. Estos protistas únicos en realidad tienen varios núcleos encargados de «tomar decisiones» para la célula, dejando información química en sus rastros de baba que les ayuda a encontrar la ruta más rápida hacia la comida sin seguir sus pasos. Los científicos incluso han encontrado evidencia de que estas células de moho pueden aprender con el tiempo y pasar información a otras células de moho mediante la fusión. Otro protista extraño es un grupo de algas que nadan libremente llamadas warnowiids. Esta extraña alga unicelular contiene una estructura llamada oceloide que imita todos los componentes del ojo humano. Los científicos aún no están seguros de cuánto pueden «ver» realmente estos pseudoojos y cuál podría ser su verdadero propósito.

Esta publicación de blog representa sólo una pequeña fracción del extraño y maravilloso mundo de los microbios. Comenta a continuación tu microbio extraño favorito y es posible que lo cubramos en una publicación futura. Consulte también la publicación del mes pasado sobre la variante delta y los principios de la evolución viral. Comente o envíenos un correo electrónico a contact@anyonecanscience.com para hacernos saber lo que piensa de la publicación de esta semana. ¡Y suscríbase a continuación para recibir correos electrónicos científicos semanales!

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