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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Virus y calentamiento global

Virus y cambio climático.  Quilo de Ciencia podcast

Cada año, millones de personas se acercan a las playas de todo el mundo y se introducen despreocupadamente en las aguas costeras de mares y océanos. Pocas, por no decir que solo los oyentes de este podcast, sabrán que esas aguas se encuentran infectadas de virus.

Hasta la década de los 90 del pasado siglo los virus marinos habían pasado desapercibidos, quizá porque nadie se había detenido a analizar el contenido en microorganismos del océano. Hoy, se ha podido determinar que cada mililitro de agua de mar contiene nada menos que cincuenta millones de virus por término medio. Este dato convierte a los virus marinos en los agentes vivos más numerosos del planeta. Para hacernos una idea de su abundancia, puesto que cada virus mide unos 100 nanometros (mil millonésima de metro) de longitud, si pusiéramos a todos los virus marinos en fila india, ésta tendría una longitud de unos ¡10 millones de años luz!, es decir, llegaría más de un año-luz más allá de donde se encuentra la estrella Sirio, la más brilante del firmamento.

¿De qué tipo de virus se trata? ¿Causan enfermedades? Puede continuar bañándose en el mar tranquilamente, porque los virus marinos son absolutamente inofensivos para los seres humanos. La razón es que, aunque algunos de ellos pueden afectar incluso a los mamíferos marinos, no pueden infectarnos a nosotros, animales terrestres. Además, la mayoría de estos virus no atacan a las células eucariotas, de las que están formados nuestros cuerpos, sino a las células procariotas, es decir, a las bacterias o algas microscópicas. Por esta razón, estos virus, que se “comen” a las bacterias, se denominan bacteriófagos.

Pequeños pero matones

Las investigaciones efectuadas han revelado que para lo pequeños que son, los virus marinos ejercen una enorme influencia sobre nuestro planeta. El papel más importante ejercido por estos virus es mantener a raya a las bacterias. Quizá es conocido por el lector o lectora el hecho de que si una sola bacteria comenzara a dividirse en condiciones de alimentación y temperatura óptimas, sin freno alguno a su crecimiento, en solo unos días sus descendientes llegarían a pesar tanto como el propio planeta Tierra. Esto es lo que se denomina la “explosión” de la población bacteriana, que podría suceder, de no ser por los bacteriófagos, y limitar seriamente otras formas de vida en el planeta. Se estima que los bacteriófagos matan todos los días nada menos que al 20%, es decir, a una de cada cinco, de las bacterias marinas vivientes. Esto conduce a que como cada vez que un virus infecta a una bacteria produce cientos de descendientes, la cantidad de virus marinos supera a la de las bacterias en una relación de 1 a 15. Evidentemente, para no ser barridas del océano, las bacterias se reproducen tan rápidamente como pueden, lo que permite, de hecho, que los virus sigan haciéndolo también. Podemos así darnos cuenta de la dinámica de vida y muerte en la que virus y bacterias marinas están involucrados cada día, una dinámica en equilibrio que, de romperse, podría causar serios problemas.

Virus y CO2

Un asunto que ha llamado la atención de los científicos sobre la relación de equilibrio entre virus y bacterias marinas es su posible efecto sobre algo tan preocupante en la actualidad como el clima planetario. El número de virus marinos existentes, puesto que son seres biológicos basados en moléculas orgánicas, supone una cantidad de carbono nada despreciable. Se calcula que la totalidad de virus marinos suma tanta cantidad de carbono capturado por la materia viva como la que tendrían 75 millones de ballenas azules, cada una de un peso de unas 180 toneladas, o como el que tendría la humanidad si llegara a los 192.000 millones de personas sobre el planeta (no lo quiera el diablo, que con los “solo” cerca de 7.000 millones ya sobramos). De ser liberado en forma de CO2, este carbono podría incrementar de manera importante el efecto invernadero en la atmósfera.

De hecho, la actividad de estos virus bacteriófagos, al eliminar a las bacterias, ya ejerce un efecto liberador de CO2 a la atmósfera. Se calcula que estos virus liberan unos dos microgramos de CO2 por litro de agua cada día, lo cual, considerando los billones de litros de agua que contienen los océanos, supone la emisión diaria de entre cien y mil millones de toneladas de CO2.

Sin embargo, la actividad de estos virus, que eliminan bacterias a una velocidad de vértigo (se calcula que cada segundo se producen cien mil millones de billones de infecciones, que acaban con la vida de otras tantas bacterias) tiene también sus efectos positivos. La muerte de las bacterias deja sus restos celulares esparcidos por el océano. Los restos más pesados pueden hundirse, secuestrando el carbono que contienen en las profundidades marinas y evitando que formen de nuevo parte del ciclo del carbono en la biosfera, si no definitivamente, sí por un largo tiempo. Por otra parte, los restos de las bacterias muertas contienen nutrientes que favorecen el crecimiento de microorganismos fotosintéticos, los cuales ayudan a fijar el CO2 de la atmósfera.

En la actualidad, los investigadores desconocen cuáles de los dos efectos de los virus marinos es más importante, si el efecto fijador del CO2 atmosférico, o el efecto liberador del CO2 a la atmósfera. Este conocimiento es importante a la hora de incorporarlo a los modelos de predicción climática planetaria. Varias expediciones marinas se encuentran recopilando datos para elucidar este dilema. Esperemos que pronto lo consigan.

Bacteriófago infecta a una bacteria


 

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