Científicos descubren una bacteria come metal que sospechaban que existía desde hace un siglo

Científicos en Estados Unidos han descubierto un tipo de bacteria que come manganeso, uno de los metales de transición de la tabla periódica, del cual obtiene sus calorías.

Desde hace más de un siglo se especulaba sobre la existencia de este organismo, pero no fue descubierto hasta ahora, gracias a la existencia de nuevos medios y equipamientos y por pura casualidad.

Los microbiólogos del Instituto de Tecnología de California (Caltech) descubrieron la bacteria de forma accidental mientras realizaban experimentos con un tipo de manganeso similar a la tiza, un elemento químico común.

"Estas son las primeras bacterias que utilizan manganeso como fuente de combustible", dijo a Caltech New s Jared Leadbetter, profesor de microbiología ambiental en Caltech y coautor del informe de la investigación, publicado este jueves en la revista Nature. "Un aspecto maravilloso de los microbios en la naturaleza es que pueden metabolizar materiales aparentemente improbables, como los metales, produciendo energía útil para la célula", añadió.

El descubrimiento también revela que las bacterias pueden usar manganeso para un proceso llamado quimiosíntesis, que convierte el dióxido de carbono en biomasa.

Los investigadores habían especulado sobre microbios no identificados que podrían aprovechar ese proceso para estimular el crecimiento, pero solo sabían de bacterias y hongos que podrían hacerlo.

Los científicos creen que los hallazgos los ayudarán a comprender mejor las aguas subterráneas y cómo sus sistemas pueden ser obstruidos por los óxidos de manganeso.

El casual descubrimiento

El doctor Jared Leadbetter, profesor de microbiología ambiental de Caltech, en Pasadena, dejó un frasco de vidrio con restos de manganeso en remojo con agua del grifo en el fregadero de su oficina. Pero el recipiente se quedó allí durante varios meses ya que tuvo que irse a trabajar fuera del campus. Cuando regresó, Leadbetter encontró el frasco cubierto con un material oscuro.

"Pensé, '¿Qué es eso?'", explicó el científico. "Comencé a preguntarme si los microbios tan buscados podrían ser responsables, por lo que realizamos pruebas sistemáticamente para resolverlo", añadió.

Los investigadores descubrieron que el revestimiento negro encontrado en el frasco era manganeso oxidado, que había sido generado por bacterias recientemente descubiertas que probablemente se encontraban en el agua del grifo.

"Hay evidencia de que bacterias similares residen en las aguas subterráneas y una parte del agua potable de Pasadena se bombea de los acuíferos locales", explicó.

El manganeso es uno de los elementos más abundantes en la superficie de la tierra. Los óxidos de manganeso toman la forma de una sustancia oscura y grumosa y son comunes en la naturaleza; se han encontrado en depósitos subterráneos y también pueden formarse en sistemas de distribución de agua.

"Existe un conjunto completo de literatura de ingeniería ambiental sobre sistemas de distribución de agua potable que se obstruyen con óxidos de manganeso. Pero cómo y por qué motivo se genera dicho material ha seguido siendo un enigma", dijo Leadbetter en el informe. "Claramente, muchos científicos han considerado que las bacterias que usan manganeso como energía podrían ser responsables, pero la evidencia que respalda esta idea no estaba disponible hasta ahora", añadió.

Los investigadores también creen que el descubrimiento podría facilitar el estudio de los nódulos de manganeso: grandes bolas metálicas que pueden alcanzar el tamaño de una toronja y a menudo se encuentran en el fondo del mar y de las cuales se sabe muy poco.

El hallazgo también ayuda a los investigadores a comprender mejor la geoquímica de las aguas subterráneas. Se sabe que las bacterias pueden degradar los contaminantes en las aguas subterráneas, un proceso llamado biorremediación. Al hacer esto, varios organismos clave "reducirán" el óxido de manganeso, lo que significa que le donarán electrones, de forma similar a cómo los humanos usan el oxígeno en el aire. Los científicos se preguntaban de dónde provenía el óxido de manganeso en primer lugar.

"Las bacterias que hemos descubierto pueden producirlo, por lo que disfrutan de un estilo de vida que también sirve para proporcionar a los otros microbios lo que necesitan para realizar reacciones que consideramos beneficiosas y deseables", dice Leadbetter.

"Este descubrimiento de Jared y Hang (Yu) llena un vacío intelectual importante en nuestra comprensión de los ciclos elementales de la Tierra, y se suma a las diversas formas en que el manganeso, un metal de transición abstruso pero común, ha dado forma a la evolución de la vida en nuestro planeta", dijo a la web de Caltech News Woodward Fischer, profesor de geobiología en Caltech, que no participó en el estudio.

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