Extremófilo

Extremófilos del tipo termófilo producen algunos de los vistosos colores de la fuente termal Grand Prismatic Spring, en el Yellowstone National Park.

Un extremófilo (de extremo y la palabra griega φιλíα=afecto, amor, es decir "amante de -condiciones- extremas") es un organismo (frecuentemente, un microorganismo) que vive en condiciones extremas, entendiéndose por tales aquellas que son muy diferentes a las que viven en la mayoría de las formas de vida en la Tierra.

Hasta hace poco tiempo, se pensaba que en los lugares donde crecen los extremófilos era imposible que hubiera vida. Por ejemplo, en las aguas enormemente ácidas del río Tinto; pero las hay; muchas pertenecen al dominio Archaea. Y también hay cientos de miles de virus desconocidos y por catalogar.

Las enzimas que poseen los organismos extremófilos (apodadas extremoenzimas), son funcionales cuando otras no lo son.

Características[editar]

Diversidad de ambientes extremos en la Tierra[1]

En las décadas de 1980 y 1990, los biólogos descubrieron que la vida microbiana tiene una gran flexibilidad para sobrevivir en entornos extremos -ácidos, extraordinariamente calientes o con una presión atmosférica irregular, por ejemplo- que serían completamente inhóspitos para organismos complejos. Algunos científicos llegaron incluso a la conclusión de que la vida podría haber comenzado en la Tierra en respiraderos hidrotermaless muy por debajo de la superficie del océano.[2]

Según el astrofísico Steinn Sigurdsson, "se han encontrado esporas bacterianas viables de 40 millones de años de antigüedad en la Tierra, y sabemos que son muy resistentes a la radiación."[3]​Algunas bacterias se encontraron viviendo en el frío y la oscuridad en un lago enterrado a media milla de profundidad bajo el hielo en la Antártida,[4]​y en la Fosa de las Marianas, el lugar más profundo de los océanos de la Tierra.[5][6]​ Expediciones del Programa Internacional de Descubrimientos Oceánicos hallaron microorganismos en sedimentos de 120 grados Celsius (248 °F) que se encuentran a 1,2 kilómetros (0,7 mi) por debajo del lecho marino en la zona de subducción de la Fosa de Nankai.[7][8]​Se han hallado algunos microorganismos prosperando en el interior de rocas de hasta 580 m de profundidad bajo 2590 metros de océano frente a la costa del noroeste de Estados Unidos.[9][10]​Según uno de los investigadores, "se pueden encontrar microbios por todas partes: son extremadamente adaptables a las condiciones y sobreviven allí donde estén."[9]​ Una clave de la adaptación de los extremófilos es su composición de aminoácidos, que afecta a su capacidad de plegamiento de proteínas en condiciones particulares.[11]​Estudiar entornos extremos en la Tierra puede ayudar a los investigadores a comprender los límites de la habitabilidad en otros mundos.[12]

Tom Gheysens, de la Universidad de Gante (Bélgica), y algunos de sus colegas han presentado resultados de investigación que demuestran que las esporas de una especie de bacteria Bacillus sobrevivieron y seguían siendo viables tras ser calentadas a temperaturas de 420 grados Celsius (788 °F).[13]

Clasificación[editar]

Hay muchas clases de extremófilos que se extienden por todo el mundo, cada uno correspondiente a la forma en que su nicho ambiental difiere de las condiciones mesófilas. Estas clasificaciones no son exclusivas. Muchos extremófilos caen bajo múltiples categorías y se clasifican por ello como poliextremófilos. Por ejemplo, los organismos que viven dentro de rocas calientes bajo la superficie de la Tierra son termófilos y barofílicos como Thermococcus barophilus.[14]​ Un poliextremófilo que vive en la cumbre de una montaña en el desierto de Atacama podría ser un xerófilo radiorresistente, un psicrófilo y un oligótrofo. Los poliextremófilos son bien conocidos por su capacidad para tolerar niveles de pH altos y bajos.[15]

Algunas bacterias pertenecen a varios de estos grupos. La mayor parte de los extremófilos son microorganismos, hay archaeas (arqueobacterias), procariotas (bacterias) y eucariotas. Su pequeño tamaño y el hecho de que su metabolismo es muy adaptable ha permitido que colonicen ambientes que son mortales para seres pluricelulares. Aunque hay que señalar que también hay organismos pluricelulares, sobre todo entre los barófilos. Es especialmente destacable el caso de los tardígrados, micrometazoos capaces de sobrevivir en diversas condiciones de criptobiosis (anoxi, anhidro y osmobiosis).

Un hecho curioso es que estudiando los extremófilos de Yellowstone (fuentes termales: termófilos) el Dr. Brock de la Universidad de Madison (Estados Unidos) encontró la bacteria Thermus aquaticus. Por ser resistente al calor, permitió desarrollar la técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) que ha sido fundamental para el desarrollo de la ingeniería genética.

También hay que destacar que se han descubierto varias especies del filo de animales marinos Loricifera los cuales son capaces de vivir permanentemente sin oxígeno (son anaerobios) ya que no contienen mitocondrias, sino otro tipo de orgánulos.

Recientemente se ha descubierto en el lago Mono, California, un nuevo organismo que sustituye el fósforo para funcionar con arsénico, el GFAJ-1.

El estudio de los microorganismos extremófilos es importante también para disciplinas como la Exobiología. Un estudio de 2011 sugirió que algunos organismos extremófilos terrestres, como el Deinococcus radiodurans podrían ser capaces de sobrevivir en el espacio exterior.[23]

También son materia de estudio para la Ecología, pues estas formas de vida pueden degradar materias tóxicas, dañinas o perjudiciales para el entorno natural y el ser humano y la Medicina mira con interés sus complejos mecanismos de autorreparación del ADN destruido.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Merino, Nancy; Aronson, Heidi S.; Bojanova, Diana P.; Feyhl-Buska, Jayme; Wong, Michael L.; Zhang, Shu; Giovannelli, Donato (2019). «Vivir en los extremos: Los extremófilos y los límites de la vida en un contexto planetario». Frontiers in Microbiology 10: 780. PMC 6476344. PMID 31037068. doi:10.3389/fmicb.2019.00780.  El material fue copiado de esta fuente, que está disponible bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional.
  2. «Lanzamiento del Rover de Exploración de Marte - Dossier de prensa». NASA. Junio 2003. Consultado el 14 de julio de 2009. 
  3. BBC Staff (23 de agosto de 2011). «Impactos 'más probables' de haber propagado la vida desde la Tierra». BBC. Archivado desde el original el 20 de junio de 2021. Consultado el 24 de agosto de 2011. 
  4. Gorman, James (6 de febrero de 2013). org/archive/20220101/https://www.nytimes.com/2013/02/07/science/living-bacteria-found-deep-under-antarctic-ice-scientists-say.html «Bacterias halladas a gran profundidad bajo el hielo de la Antártida, según los científicos». The New York Times. Archivado desde [https: //www. nytimes.com/2013/02/07/science/living-bacteria-found-deep-under-antarctic-ice-scientists-say.html el original] el 1 de enero de 2022. Consultado el 6 de febrero de 2013. 
  5. Choi, Charles Q. (17 de marzo de 2013). livescience.com/27954-microbios-mariana-trinch. html «Los microbios prosperan en el lugar más profundo de la Tierra». LiveScience. Consultado el 17 de marzo de 2013. 
  6. Glud RN, Wenzhöfer F, Middelboe M, Oguri K, Turnewitsch R, Canfield DE, Kitazato H (17 de marzo de 2013). «Altas tasas de renovación del carbono microbiano en sedimentos de la fosa oceánica más profunda de la Tierra». Nature Geoscience 6 (4): 284-88. Bibcode:2013NatGe...6..284G. doi:10.1038/ngeo1773. 
  7. Heuer, Verena B.; Inagaki, Fumio; Morono, Yuki; Kubo, Yusuke; Spivack, Arthur J.; Viehweger, Bernhard; Treude, Tina; Beulig, Felix; Schubotz, Florence; Tonai, Satoshi; Bowden, Stephen A. (4 de diciembre de 2020). «Límites de temperatura para la vida en el subsuelo profundo de la zona de subducción de Nankai Trough». Science 370 (6521): 1230-34. Bibcode:2020Sci...370.1230H. ISSN 0036-8075. PMID 33273103. S2CID 227257205. hdl:2164/15700. 
  8. «T-Límite de la Biosfera Profunda frente a Muroto». www.jamstec.go. jp. Consultado el 8 de marzo de 2021. 
  9. a b Choi, Charles Q. (17 de marzo de 2013). livescience.com/27954-microbios-mariana-trinch. html «Los microbios prosperan en el lugar más profundo de la Tierra». LiveScience. Consultado el 17 de marzo de 2013. 
  10. Oskin, Becky (14 de marzo de 2013). «Intraterrestres: Life Thrives in Ocean Floor». LiveScience. Consultado el 17 de marzo de 2013. 
  11. Choi, Charles Q. (17 de marzo de 2013). livescience.com/27954-microbios-mariana-trinch. html «Los microbios prosperan en el lugar más profundo de la Tierra». LiveScience. Consultado el 17 de marzo de 2013. 
  12. «Estrategia de Astrobiología de la NASA». NASA. 2015. p. 59. Archivado desde gov/media/medialibrary/2015/10/NASA_Astrobiology_Strategy_2015_151008.pdf el original el 22 de diciembre de 2016. Consultado el 12 de octubre de 2017. 
  13. Magazine, Smithsonian; Schulze-Makuch, Dirk. com/air-space-magazine/turn-heat-bacterial-spores-can-take-temperatures-hundreds-degrees-180970425/ «Encienda el calor: las esporas bacterianas pueden soportar temperaturas de cientos de grados». Smithsonian Magazine. 
  14. Marteinsson, VT; Birrien, JL; Reysenbach, AL; Vernet, M; Marie, D; Gambacorta, A; Messner, P; Sleytr, UB et al. (1999). «Thermococcus barophilus sp. nov., a new barophilic and hyperthermophilic archaeon isolated under high hydrostatic pressure from a deep-sea hydrothermal vent». IJSEM 49: 351-359. PMID 10319455. doi:10.1099/00207713-49-2-351. 
  15. Yadav, Ajar Nath; Verma, Priyanka; Kumar, Murugan; Pal, Kamal K.; Dey, Rinku; Gupta, Alka; Padaria, Jasdeep Chatrath; Gujar, Govind T. et al. (31 de mayo de 2014). «Diversity and phylogenetic profiling of niche-specific Bacilli from extreme environments of India». Annals of Microbiology (en inglés) 65 (2): 611-629. ISSN 1590-4261. doi:10.1007/s13213-014-0897-9. 
  16. http://porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1&note=57
  17. «Copia archivada». Archivado desde el original el 15 de febrero de 2016. Consultado el 11 de febrero de 2016. 
  18. https://web.archive.org/web/20140525201250/http://www.lahojadearena.com/revista/2013/03/bacterias-capaces-de-hacer-oro/
  19. http://biologiamedica.blogspot.com.es/2010/09/microorganismos-extremofilos.html
  20. Cf. "Se reproducen células extraterrestres provenientes de lluvia roja en la India", en InterArtix.com, 6 septiembre de 2010, «Copia archivada». Archivado desde el original el 26 de octubre de 2011. Consultado el 27 de agosto de 2011.  consultado 13:36 27 de agosto de 2011.
  21. «Copia archivada». Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015. Consultado el 18 de septiembre de 2013. 
  22. Satej Bhushan, Felix Bast. «European Species of Subaerial Green Alga Trentepohlia annulata (Trentepohliales, Ulvophyceae) Caused Blood Rain in Kerala, India». Journal of Phylogenetics & Evolutionary Biology 03 (01). doi:10.4172/2329-9002.1000144. Consultado el 2 de noviembre de 2015. 
  23. «Comparative Survival Analysis of Deinococcus Radiodurans and the Haloarchaea Natrialba Magadii and Haloferax Volcanii, Exposed to Vacuum Ultraviolet Irradiation» (en inglés). Consultado el 7 de octubre de 2011. 

Enlaces externos[editar]