Hasta ahora, cuando se hablaba de hongos y radioactividad lo primero en que pensaba uno era en esto:
Bueno, pues ahora habrá que pensar en algo más pacífico e interesante.
Uno de los temas principales en la docencia de la Biología es el
metabolismo. La definición de dicho termino es:
conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren dentro de un ser vivo y que están encaminadas a mantenerle vivo. Una definición más coloquial es "qué es lo que come" un ser vivo para vivir. Y es que un ser vivo necesita al menos dos cosas para mantenerse:
Una fuente de carbono y una fuente de energía química.
El modo de "comer" va a definir la forma de vida. Los seres humanos por ejemplo necesitamos compuestos de carbono orgánico para vivir. De ellos obtenemos el carbono para nuestras moléculas y al descomponerlos obtenemos la energía química necesaria para mantener esas reacciones bioquímicas. Un buen filete acompañado de una ensalada es un conjunto de esos compuestos. Las plantas en cambio "comen" de otro forma. Mediante la fotosíntesis consiguen transformar la energía luminosa en energía química. Lo hacen gracias a la clorofila, un pigmento que es capaz de transferir la energía de los fotones a una molécula llamada NADPH+H. Y esta molécula puede ser utilizada por las células como energía química en el metabolismo. Con esa energía química las plantas son capaces de utilizar el dióxido de carbono (CO
2) como fuente de carbono para sus moléculas. Está claro que la diferencia entre ambos tipos de seres vivos es muy grande. Los primeros deben de obtener la comida (y por eso se les llama
heterótrofos), mientras que los segundos parecen capaces de alimentarse por sí mismos ( y por eso se les conoce por
autótrofos)
Cuando uno observa el mundo microbiano descubre que hay microorganismos que presentan uno de esos dos tipos de metabolismo. Las bacterias
Escherichia coli o
Bacillus subtilis son heterótrofas, mientras que la clorofitas o las cianobacterias son autótrofas. Pero también encuentra que hay microorganismos con metabolismos nuevos y exclusivos. Uno de los más sorprendentes es la
quimiolitotrofía que vendría a significar: "
come piedras". Estos microorganismos son capaces de utilizar CO
2 como fuente de carbono, pero a diferencia de las plantas o las cianobacterias, la energía química la obtienen al utilizar compuestos inorgánicos como el sulfuro de hidrógeno (H
2S, el gas que huele a huevos podridos). La versatilidad metabólica de los microbios es tal que puede resumirse en la siguiente frase:
Los microorganismos son capaces de comerse cualquier cosa
Había una excepción a esta frase. Ningún ser vivo era capaz de aprovechar la energía radioactiva. Si es cierto que hay microorganismos capaces de sobrevivir en ambientes con una alta radioactividad, siendo el más famoso la bacteria
Deinococcus radiodurans. Pero no había ninguno descrito capaz de transformar la energía radioactiva en energía química.
Hasta ahora
En mayo de 2007 el grupo de
Arturo Casadevall publicó un
artículo sobre la capacidad de unas levaduras pigmentadas de utilizar radiación como fuente de energía. Las levaduras utilizadas fueron
Cryptococcus neoformans,
Cladosporium sphaerospermum y
Wangiella dermatitidis. Las tres especies tienen en común que producen el pigmento melanina. A nosotros la melanina nos sirve para ponernos morenos en verano, pero a estas levaduras les sirve como una forma de neutralizar al sistema inmune. El grupo de Casadevall encontró que entre los restos del a central de Chernobyl había un gran abundancia de estas levaduras pigmentadas. Los investigadores pensaron que la melanina servía para protegerlas de la radiación ambiental. Pero la sorpresa fue encontrar que cuando estas levaduras crecen en presencia de radiación gamma lo hacen más rápidamente que cuando no hay radiación. La radiación permitía una aceleración del metabolismo y una incorporación de carbono mayor.
El mecanismo que transforma a la radiación en energía química es similar al de la fotosíntesis. La radiación ionizante es absorbida por la melanina, la cual sufre un cambio químico. Las células de levadura son capaces de transferir la energía absorbida por la melanina a la molécula NADH+H. Y esa molécula es utilizada posteriormente en el metabolismo.
¿Y esto servirá para algo? Bueno, quizás sí. Algunos hongos pueden ser usados como
alimento por los seres humanos. Así que se empieza a especular con la posibilidad de crecer microorganismos que posean dicha propiedad en las estaciones espaciales, donde la radiación es muy intensa, y así obtener una fuente de alimentación inagotable para los astronautas.
origen de la imagen
En el último número de la revista Science aparece un artículo bastante llamativo sobre el papel de las bacterias en la precipitación de las lluvias.
Para que se produzca lluvia no sólo se necesita agua vaporizada en forma de nubes. Hacen falta "agentes de condensación" que son minúsculas partículas aerosolizadas. Sobre estas partículas se va depositando agua y cuando su tamaño es mayor de 0,5 mm entonces caen en forma de gotas. Estos agentes de condensación también funcionan como agentes de nucleación en la formación de cristales de hielo o de copos de nieve, por ello se les describe con la abreviatura anglosajona de IN (Ice Nucleation)
Hasta ahora se pensaba que los "agentes de condensación" o INs eran fundamentalmente partículas de polvo, pero un grupo de investigadores de los Estados Unidos y Francia se ha puesto a investigar la composición, origen y distribución de dichos INs y se han encontrado con una sorpresa.
Los investigadores tomaron muestras de nieve de todo el mundo y tras analizar los INs que contenían se han encontrado que entre un 69 a un 100% de los INs son de origen biológico y que fundamentalmente son bacterias.
¿Y esto qué significa? Pues al menos dos cosas. Por un lado que el papel de los microorganismos en el ciclo de agua de la biosfera es más importante de lo que se pensaba. Por otro, que los microorganismos pueden viajar grandes distancias en las nubes y alcanzar cualquier lugar del planeta (algunos INs provenían de muestras de la Antartida).
Así que la próxima vez que uno cante "I'm singin' in the rain" que sepa que está acompañado de un coro de bacterias. 
