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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Lluvia de virus y bacterias. Hablamos con Isabel Reche.

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Los virus y las bacterias habitan en todos los ecosistemas de la Tierra y sus habilidades para propagarse de un extremo a otro del planeta van más allá de lo que podía imaginarse, según se desprende de las investigaciones de Isabel Reche, nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos.

Se sabe que los virus son, con gran diferencia, los microorganismos más abundantes del planeta. Aunque para nosotros los más conocidos son los que nos causan catarros, gripe u otras enfermedades, la realidad es que esos agentes patógenos solamente son una pequeñísima parte de los que existen, la inmensa mayoría existen ajenos a nosotros, reciclando los nutrientes del suelo o de los océanos e infectando a las comunidades de bacterias que, gracias a ellos, se mantienen bajo control.

A pesar de que existe una enorme variedad virus, investigaciones realizadas en lugares con condiciones ambientales diferentes y muy distantes entre sí han demostrado que existen variedades con secuencias genéticas iguales o muy parecidas, de alguna manera, los diminutos habitantes logran viajar de extremo a otro del planeta ¿Cómo lo hacen? Hay una posibilidad fascinante: volando.

Cuando el Sol calienta la tierra y el agua de los océanos, se producen corrientes ascendentes de aire que arrastran diminutas partículas a gran altitud. Estudios previos habían demostrado que esas partículas contienen bacterias que se aferran a ellas como polizones. La mayoría de esas partículas cargadas de vida microscópica se mantienen en la región más baja de la atmósfera, inferior a los 1.500 metros de altitud, donde los movimientos de aire tienen un alcance limitado y los microbios se distribuyen localmente. Sin embargo, una cantidad nada despreciable de estos viajeros diminutos logra atravesar esa capa de aire y se eleva miles de metros incorporándose a las grandes corrientes de circulación atmosférica que recorren todo el planeta. Viajar a miles de metros por encima de la superficie terrestre tiene serios inconvenientes para la vida, allí la densidad de la atmósfera es muy pequeña e insuficiente para bloquear los dañinos rayos ultravioleta del Sol. No obstante, se ha podido comprobar que virus y bacterias sobreviven protegidos en el interior de los granos de polvo que los llevan consigo. Así pueden viajar miles de kilómetros hasta que, bien sea por gravedad o por la acción de la lluvia, caen de nuevo al suelo.

Para comprobar la naturaleza y cantidad de esos diminutos viajeros de larga distancia, Isabel Reche y su equipo dispuso una serie de colectores en lugares elevados, por encima de los 1.500 metros que maracan la diferencia entre la circulación atmosférica local y global. Uno de los lugares elegidos fue Sierra Nevada), en la provincia de Granada, al sur de España. Allí se colocaron dos colectores, uno situado a 2.900 metros de altitud, en las cercanías del “Observatorio del Instituto de Astrofísica de Andalucía”: https://www.iaa.csic.es/, y otro en el Pico Veleta, a 3.000 metros de altitud.

Los colectores fueron diseñados de manera que podían recogerde, de manera independiente, las partículas que caían del cielo por gravedad o bien las que eran forzadas a caer arrastradas por la lluvia. Las partículas recolectadas fueron tratadas posteriormente para separar de ellas los microorganismos existentes y analizarlos. Las sucesivas muestras analizadas demostraron que cada día, en cada metro cuadrado de terreno, caen entre 260 y 7.000 millones de virus, muchos más que bacterias, de las que se midieron entre 3 y 80 millones por metro cuadrado y día.

El estudio de los datos meteorológicos y el análisis de datos facilitados por satélite sobre los movimientos de las corrientes de aire en las regiones de la alta atmósfera durante los días previos a la recogida de las muestras permitió estimar el origen y recorrido de las partículas. Así se pudo comprobar que la mayoría de los virus recolectados tenían un origen marino mientras que las bacterias eran más abundantes en las partículas de origen terrestre. Se sabe que los océanos tienen una capa superficial muy rica en vida microscópica, esa capa ser rompe en pequeñas gotas por culpa del oleaje que después son arrastradas por las corrientes ascendentes en forma de partículas con un gran contenido orgánico, ricas en sodio y magnesio. Las partículas de origen terrestre, en cambio, proceden fundamentalmente de las regiones áridas de la Tierra, como el desierto del Sahara, Gobi y otros. En esos lugares el viento eleva pequeñas partículas de polvo, ricas en fósforo, calcio y hierro. El análisis químico de las partículas recolectadas permite averiguar su origen terrestre o marino.

Es obligado decir que esos microorganismos, aunque el estudio ha demostrado que se mantienen vivos durante su largo viaje, no son preocupantes para la salud de las personas, porque son cepas no patógenas que abundan en la tierra y en las aguas. Los virus son en su mayoría bacteriófagos, es decir, parásitos de las bacterias que son incapaces de infectar a las células humanas.

La investigación sobre la movilidad de los microorganismos continúa, según nos cuenta Isabel Reche, en estos momentos el equipo estudia otras formas de propagación de virus y bacterias. Uno de ellos utiliza a las aves migratorias como medio de transporte. Uno de los estudios, actualmente en marcha, tiene como protagonista a los flamencos, unas aves que transportan los microorganismos en sus plumas o en su interior y los trasladan de un lado a otro durante sus largos viajes.

De estas y otras muchas cosas hablamos hoy con Isabel Reche, investigadora en el Departamento de Ecología y del Instituto del Agua en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Granada, os invito a escucharla.

Referencia:
Reche et al. Deposition rates of viruses and bacteria above the atmospheric boundary layer The ISME Journalvolume 12, pages1154–1162 (2018)


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