La bacteria que explica cómo puede darse la vida sin oxígeno
Científicos alemanes hallan un tipo de organismo que respira nitratos y que arroja luz sobre el origen de la vida en la Tierra
La historia de la vida en la Tierra cuenta ya con muchísimas páginas y, por desgracia, solo hemos podido leer una pequeña parte de ellas. Hay capítulos que conocemos mejor que otros, como las grandes extinciones que han sacudido periódicamente al globo de manera catastrófica, pero, a medida que nos remontamos más y más hacia el pasado, tomamos consciencia de todo lo que aún desconocemos.
La biología nos dice que, en algún momento hace unos 1450 millones de años, tuvo lugar uno de los eventos más revolucionarios de todos los tiempos. En aquella época remota, una célula desconocida que generalmente se alimentaba de bacterias menores que ella en tamaño decidió indultar a una y no hacerla parte de su consumo. La bacteria, enpasó enpasó a vivir en su interior y le empezó a proporcionar una gran cantidad de energía que conseguía a partir del oxígeno. Así es como se ha consensuado que surgieron las mitocondrias, encargadas de la respiración celular que caracteriza hoy en día a las células de todo animal, planta, hongo o protista. Sin embargo, buena parte de esto siempre ha formado parte de la especulación, o al menos lo era hasta que un grupo de científicos ha encontrado un ejemplo viviente equivalente al que acabamos de describir: unas células que respiran nitratos (en lugar de oxígeno) gracias a las bacterias de su interior.
En cierto modo, es extraño que no se hayan encontrado más simbiosis como estas, donde la comunión es tan estrecha y dependiente en cuanto a la capacidad de obtener energía del medio. Conocemos un buen número de casos en los que un endosimbionte proporciona alimento o protección al hospedador, pero esto es algo diferente.
Todo empezó cuando unos investigadores de Bremen comenzaron a interesarse por organismos capaces de alimentarse de metano. Para ello, decidieron buscar formas de vida en lugares donde apenas hubiera oxígeno. En principio, en una situación anaeróbica (sin oxígeno), asumimos que muchos organismos desarrollarán como alternativa para sobrevivir una serie de procesos de fermentación. Estos no son tan rentables energéticamente como las vías que requieren oxígeno, pero les permiten vivir, aunque a un ritmo menor.
Así pues, los investigadores buscaron en las capas más infetonces, riores del lago Zug, en Suiza, conocido por tener sus aguas muy separadas en estratos según la profundidad o, dicho de otro modo, que sus aguas más profundas no se mezclan con las superficiales, lo cual ha hecho que el oxígeno escasee en su fondo. De hecho, en las capas inferiores hay una gran cantidad de compuestos como el nitrógeno y el metano, y, en ellas, para su sorpresa, encontraron unas bacterias con un ADN que parecía codificar las «instrucciones» para transformar nitratos en energía.
Este descubrimiento ya era llamativo por sí solo, pero todavía esperaba un giro más. Comparando dichos fragmentos de ADN con otras especies ya estudiadas, los investigadores encontraron una única y extraña coincidencia: microorganismos que viven en el interior de los pulgones, esos insectos diminutos que suelen vampirizar los tallos de algunas plantas. Sin embargo, no parecía haber una gran conexión entre las profundidades del lago Zug y los pulgones. Ante una situación tan atípica, los investigadores plantearon una hipótesis igual de peregrina: ¿y si aquel ADN correspondía a un endosimbionte de un hospedador desconocido?
Las aguas más profundas
Para aclararlo, los científicos tomaron muestras de la zona y buscaron en ellas rastros de una bacteria a la que llamaron Candidatus Azoamicus Ciliaticola. Fue así, analizando las aguas más profundas, como encontraron al hospedador, un tipo de organismo del Reino Protista al que pertenecen las algas, los protozoos y otros seres eucariotas que no son ni animales, ni vegetales ni hongos.
Este endosimbionte parece ser indispensable para que el protista pueda respirar en sus profundos dominios lacustres y, de hecho, se han vuelto altamente codependientes. No obstante, su unión parece haber surgido hace solo 200 o 300 millones de años, más o menos un poco antes de que aparecieran los primeros dinosaurios. En este tiempo todavía no ha conseguido fundirse del todo, como hicimos nosotros con aquellas bacterias hace más de mil millones de años.
No podemos saber si Candidatus Azoamicus Ciliaticola llegará a «fundirse» con su hospedador como una vez consiguieron nuestras actuales mitocondrias. No obstante, suceda lo que suceda, estamos ante un ejemplo sin precedentes que nos permite conocer mejor esas páginas perdidas del libro de la vida. Gracias al impresionante descubrimiento de los investigadores alemanes, tenemos, por fin, frente a nosotros una especie de instantánea histórica. La revelación puede entenderse también como un punto intermedio en el que el endosimbionte (casi parasitario) ya está perfectamente integrado, pero todavía no ha renunciado a toda su individualidad.