Hace dos años, el microbiólogo Lars Peter Nielsen, de la Universidad de Aarhus en Dinamarca, estaba estudiando el lodo en el fondo marino del puerto de la ciudad cuando descubrió algo inesperado: el lodo corría con niveles detectables de electricidad. En ese momento, él y sus colegas sospecharon que las corrientes eléctricas podrían ser atribuibles a algún tipo de red de transporte externo entre bacterias individuales u otros organismos microscópicos.
La verdad, descrita en un artículo publicado ayer en Nature , es aún más sorprendente. "Nuestros experimentos mostraron que las conexiones eléctricas en el fondo del mar deben ser estructuras sólidas construidas por bacterias", dijo el estudiante de doctorado Christian Pfeffer, autor principal del artículo, en un comunicado de prensa. Su equipo, trabajando con investigadores de la Universidad del Sur de California, encontró un nuevo tipo de bacteria multicelular que se comporta como cables eléctricos, capaces de conducir electricidad a una distancia de varios centímetros, un alcance mucho mayor de lo que los científicos habían imaginado anteriormente.
El grupo descubrió las bacterias, que pertenecen a la familia Desulfobulbaceae, al examinar el lodo del fondo marino bajo un microscopio. Debido a que las bacterias son tan pequeñas y frágiles, cien veces más delgadas que un cabello humano, no hay forma de medir directamente la corriente eléctrica que transportan, pero los investigadores encontraron varios tipos de evidencia indirecta de que conducen electricidad.
Las bacterias se alinean verticalmente en el sedimento, y cuando los filamentos de tungsteno no conductores se tiraron horizontalmente a través de las bacterias, la bacteria hizo un cortocircuito y la corriente eléctrica se interrumpió (como una excavadora cortando cables enterrados). Además, cuando se colocaron filtros para bloquear el crecimiento de bacterias, la corriente eléctrica se cerró, a menos que los poros del filtro fueran lo suficientemente grandes como para que las bacterias crecieran.
Sorprendentemente, bajo un microscopio, las bacterias se parecen un poco a los cables utilizados en los dispositivos eléctricos. Dentro de cada bacteria, de 15 a 17 fibras distintas corren a lo largo, cada una capaz de conducir electricidad. Las fibras largas están formadas por muchas células conectadas, cada una de solo un micrómetro de largo.
Una sección transversal de la bacteria revela las fibras conductoras individuales que corren a lo largo de su longitud, contenidas dentro de cada célula. (Imagen de Karen E. Thomsen) Una pregunta natural es preguntar por qué las bacterias se tomarían la molestia de desarrollar la capacidad inusual de conducir electricidad. La respuesta podría ser tan fascinante como las bacterias mismas. Resulta que solo unos centímetros debajo del fondo marino hay una fuente de energía rica, en gran parte sin explotar: átomos de azufre cargados negativamente llamados sulfuros.
La razón por la cual la mayoría de los organismos no pueden cosechar la energía de estos químicos es que el lodo circundante está en gran parte desprovisto de oxígeno. Existe una fuente de alimento rica en energía, donante de electrones, pero los organismos necesitan oxígeno para aceptar los electrones de repuesto como parte de la ecuación de recolección de energía conocida como respiración. Es análogo a nuestra necesidad de comer alimentos (los sulfuros) y respirar aire (el oxígeno) para sobrevivir.
Las bacterias resuelven este problema atravesando la distancia entre sus alimentos y su fuente de oxígeno con un circuito capaz de transportar electrones. En el extremo inferior, el organismo recolecta energía de los sulfuros, luego envía los electrones hacia arriba. En la parte superior, cerca del agua de mar rica en oxígeno, puede utilizar el abundante oxígeno disponible para conducir la respiración.
Las bacterias conducen electrones verticalmente, reuniendo un depósito de energía y una fuente de oxígeno. (Imagen a través de la naturaleza) Como resultado, las bacterias solo se han encontrado hasta ahora en los sedimentos anaerobios del fondo marino, pero en estos entornos, el equipo de investigación encontró una cantidad asombrosa de ellas. En promedio, en cada centímetro cúbico del sedimento analizado, encontraron 40 millones de células de este tipo de bacterias, una cantidad que calculan podría formar 117 metros del cable conductor de supertina.
Aunque los organismos han sido colocados taxonómicamente en una familia de bacterias existente, los investigadores dicen que son radicalmente diferentes de cualquier otra bacteria que hayamos encontrado hasta ahora. "Son tan diferentes que probablemente deberían considerarse un nuevo género", dijo Nielsen a Ed Yong en Discover ' s Not Exactly Rocket Science, y señaló que solo comparten el 92 por ciento de su ADN con cualquier otra especie de la familia.
En la misma pieza, Nielsen también reflexionó sobre la posibilidad de que las especies hasta ahora no descubiertas pudieran ser mucho más ubicuas de lo que se conoce ahora. “Parecen ser el organismo óptimo en cualquier lugar donde te quedas sin oxígeno. ¿Por qué no están en todas partes? ”, Preguntó Nielsen. "¿O están en todas partes?"
