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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

Un mundo estéril no es posible

Mundo estéril - Pidcast Quilo de Ciencia - Cienciaes.com

Las bacterias de este mundo nos han conducido hasta este punto de la Historia.

En La guerra de los mundos, de H.G. Wells, una de las novelas de ciencia-ficción más conocidas, tras atacar la Tierra con su superior tecnología y doblegar a la Humanidad, los marcianos son borrados de la faz de nuestro planeta por los enemigos más pequeños e insidiosos: las bacterias. En el ámbito no ya de la ficción, sino de la realidad, las bacterias han ejercido un papel crítico en la Historia, ya que las enfermedades llevadas a América por los conquistadores ayudaron a estos, tal vez de manera determinante, a conquistarla y, con ello, a cambiar el mundo de manera radical.

Las bacterias de este mundo nos han conducido hasta este punto de la Historia, pero: ¿Qué hubiese sucedido en un mundo carente de ellas? ¿Sería posible la existencia del ser humano, e incluso de la misma vida, si alguien eliminara los microbios del planeta, esterilizándolo como si de un instrumento quirúrgico se tratara?

Esta curiosa pregunta es abordada por dos científicos americanos, uno estadounidense; otro, canadiense, quienes publican sus interesantes conclusiones en un reciente número de la revista PLOS Biology. Los científicos indican que una de las primeras consecuencias de un mundo sin bacterias (de hecho, sin organismos procariotas de todo tipo) sería nuestra propia malnutrición. No hace falta recordar que nuestros intestinos están habitados por bacterias de la flora que superan a las células de nuestro cuerpo en una proporción de 10 a 1. Estas bacterias son fundamentales para nuestra salud ya que fabrican vitaminas esenciales y ayudan al desarrollo equilibrado de órganos tan importantes como el corazón, el hígado o los pulmones, lo que es conocido porque animales criados en completa ausencia de bacterias poseen esos órganos de un tamaño menor que el normal. Además, en ausencia de las bacterias de la flora intestinal el sistema inmune tampoco se desarrolla normalmente, aunque en un mundo sin bacterias cabe preguntarse si este menor desarrollo tendría alguna consecuencia para nuestra salud. En todo caso, sin las bacterias que habitan en nuestros intestinos nos veríamos obligados a sintetizar nosotros mismos las vitaminas y nutrientes que nos proporcionan.

Adiós a la fotosíntesis

Esto no sería nada comparado con otros problemas más serios para el planeta. Las plantas, para realizar la fotosíntesis, necesitan que el nitrógeno atmosférico sea fijado en el suelo de manera que puedan absorberlo. En este proceso son fundamentales las bacterias. En un mundo sin ellas, nos veríamos obligados a realizar esta función nosotros mismos, fertilizando no ya los suelos utilizados para las cosechas, sino todos los demás: bosques praderas, sabanas… con fertilizantes sintéticos. Sin embargo, en ausencia de fijación por las bacterias, el ciclo del nitrógeno se vería perturbado: los solubles nitratos acabarían por acumularse en las costas de mares y océanos, arrastrados allí por el agua de lluvia, y el nitrógeno atmosférico disminuiría paulatinamente, a menos que lo recuperáramos de los océanos y por algún otro proceso lo recicláramos a la atmósfera. En cualquier caso, sin aporte de nitrógeno al suelo, la fotosíntesis en el planeta se detendría en el trascurso de un año. Sin fotosíntesis, la producción de alimentos que, por el momento, solo procede de las plantas, se detendría igualmente, lo que conduciría sin remedio a la muerte de todas las especies vivientes.

Además de este oscuro escenario, si los organismos procariotas desaparecieran mañana del planeta, en ausencia de fotosíntesis no se produciría oxígeno, lo que conduciría a una disminución progresiva de su proporción en la atmósfera, y a un aumento similarmente progresivo del dióxido de carbono, procedente de la respiración y del consumo de combustibles fósiles (que deberíamos dejar de usar de inmediato si pretendiéramos sobrevivir a la ausencia de bacterias). La disminución de la producción de oxígeno y el concomitante aumento del dióxido de carbono, además, no podrían ser mitigados con el uso de fertilizantes, puesto que los organismos mayores productores de oxígeno son, de hecho, las cianobacterias, las cuales habrían desaparecido en este escenario imaginario que consideramos aquí.
La rápida disminución de oxígeno y el rápido aumento del dióxido de carbono generarían un vertiginoso calentamiento global, acelerado dramáticamente por la rápida extinción de los virus bacteriófagos, los cuales solo pueden reproducirse infectando a las bacterias. Estos virus son los que más carbono, nitrógeno y fósforo acumulan de entre todos los seres vivos. Al dejar los bacteriófagos de reproducirse, estos elementos químicos acabarían pasando a la atmósfera y a la corteza terrestre, lo que acarrearía desequilibrios de consecuencias imprevisibles, aunque nada buenas, más teniendo en cuenta que las bacterias ejercen igualmente un papel determinante en la descomposición y reciclado de la materia biológica.

Así pues, las bacterias han sido protagonistas de nuestra historia, nos han acompañado en la salud y en la enfermedad, y me temo que lo seguirán haciendo hasta que la muerte nos separe, es decir, hasta que la Humanidad se extinga o, en su defecto, esta abandone el planeta en busca de otras Tierras prometidas antes de que el Sol, convertido en una estrella gigante roja, acabe engullendo a la Tierra en su seno.

Referencia:

Gilbert JA, Neufeld JD (2014) Life in a World without Microbes. PLoS Biol 12(12): e1002020. doi:10.1371/journal.pbio.1002020.

Obras de divulgación de Jorge Laborda

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Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen V. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VI. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VII. Jorge Laborda

Circunstancias encadenadas. Ed. Lulu

Circunstancias encadenadas. Amazon

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

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