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Ecology

Extremófilos de Yellowstone

Los científicos inventaron el término “extremófilos” para nombrar a estos sorprendentes microorganismos, que poseen un antiguo ADN y fueron descubiertos en los años 70 viviendo en los manantiales hirvientes del Parque Nacional Yellowstone, en condiciones tan extremas que se esperaría que allí no prosperara la vida.

Texto y fotos: Javier A. Pinzón

 

 

En nuestro planeta hay criaturas sorprendentes, tan extrañas que parecieran venir de otro mundo; entre ellas se encuentran las acostumbradas a vivir en condiciones extremas, por lo cual llevan en alto el nombre de extremófilas. Fueron descubiertas en los años 70, cuando un grupo de biólogos encontraron vida en lugares donde nunca se esperaría que existiera. Los extremófilos son microorganismos con un antiguo ADN que viven en los manantiales hirvientes del Parque Nacional Yellowstone. Estos microorganismos pueden sobrevivir en aguas en ebullición, donde se desarrollan con éxito, dándoles a los manantiales su particular coloración: amarillo, naranja, rojo, verde o marrón. Para describir a estas criaturas, los científicos inventaron el término “extremófilos”, que significa “amante de las condiciones extremas”.

Yellowstone es su hogar. Se trata de bacterias termofílicas, que al unirse unas con otras forman hilos largos, conocidos como filamentos, creando así un miniecosistema semejante a pequeños bosques coloridos. De la misma forma que lo hace el dosel de un bosque, los microbios que viven en la superficie de las alfombras bacterianas realizan fotosíntesis para proporcionar energía a la comunidad. También descomponen y reciclan nutrientes, contribuyendo a la prosperidad del ecosistema.

Estos organismos extremos viven en las orillas de los manantiales ricos en minerales y sus espectaculares colores crean un prisma que enmarca el burbujeante azul turquesa. El color depende de la cantidad de clorofila o carotenoides que posean y de su capacidad de soportar temperaturas extremas. 

Pero, ¿cómo es posible que estas bacterias puedan resistir temperaturas tan extremas que llegan a los 95 ºC? Los científicos comprobaron que las termofílicas han desarrollado varias adaptaciones, como generar enzimas y proteínas muy estables, que necesitan temperaturas altas para un buen funcionamiento. Por otro lado, su gran cantidad de enlaces iónicos y su denso empaquetamiento de las proteínas las hace resistentes a la desnaturalización (pérdida de su estructura). Además de poseer una membrana celular muy estable, tienen lípidos ricos en ácidos grasos saturados, lo que permite que las membranas sean funcionales a altas temperaturas. Estas son algunas de las amantes de lo extremo.

Aquifex aeolicus

Esta bacteria puede desarrollarse a una temperatura de 95 °C, soportando el calor límite al que una bacteria normal puede vivir. Se encuentra en la Gran Fuente Prismática, en donde puede hacer biosíntesis y desarrollarse utilizando el hidrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y los minerales que están en las fuentes termales. Su método de respiración produce agua como subproducto, de ahí su nombre Aquifex, que significa “productor de agua”.

Thermus aquaticus

Fue descubierta en 1966 en el Lower Geyser Basin. Prospera en temperaturas elevadas de 50 a 80 °C y forma cintas de color rojo o naranja brillante. La Thermus aquaticus se ha hecho famosa por ser uno de los pilares de la biología molecular, ya que es fuente de enzimas termoestables (particularmente el ADN polimerasa Taq), utilizadas en la popular técnica de amplificación de ADN de reacción en cadena de polimerasa (PCR), proceso para amplificar segmentos cortos de ADN.

Cianobacterias

Las cianobacterias pueden sobrevivir en el agua a una temperatura hasta de 73 °C y, según dicha temperatura, su color puede variar entre marrón, verde, amarillo o naranja. Este tipo de bacterias se convirtieron, hace tres mil millones de años, en los primeros fotosintetizadores, contribuyendo así a crear la atmósfera rica en oxígeno que tenemos hoy en día. Las podemos encontrar en el Sendero Natural Fountain Paint Pot.

Caldicellulosiruptor obsidiansis

Descubierta en la periferia de la Obsidian Pool, su temperatura óptima de crecimiento es de 78 ºC. Este organismo extremadamente termofílico y celulótico fermenta muchos carbohidratos, incluyendo glucosa, maltosa, arabinosa y fructosa. Los científicos estudian esta bacteria para desarrollar un anaerobio termofílico genéticamente modificado capaz de convertir el pasto en etanol.

Chlorobium

Estas bacterias forman alfombras densas de color verde oscuro y las podemos observar en las termales Mammoth Hot Springs y Calcite Springs. Su temperatura óptima de crecimiento es de 32 a 52 °C, son oxidantes fotolitotróficas del azufre y poseen dos complejos de antenas fotosintéticas que ayudan en la absorción de luz. Se cree que las especies de Chlorobium han jugado un papel importante en los eventos de extinción masiva en la Tierra. Si los océanos se vuelven anóxicos (deficientes de oxígeno, debido al cierre de la circulación oceánica), estas bacterias podrían competir con los organismos fotosintéticos, produciendo enormes cantidades de metano y sulfuro de hidrógeno, con el consecuente calentamiento global y la lluvia ácida. Esta bacteria es una de las razones por la cual Yellowstone nos recuerda el inicio y el fin de la vida en el planeta.

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