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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.

Un moco bacteriano que puede ayudar a salvar la Tierra.

Moco bacteriano - Quilo de Ciencia podcast - Cienciaes.com

Esta semana mi curiosidad ha sido golpeada por la noticia del descubrimiento de una nueva especie de bacteria que podría ser de ayuda para mitigar los efectos del cambio climático y salvar así el planeta de la plaga que suponemos los humanos. No he podido menos que seguir aparcando los Quilo Vintage un programa más y compartir esta interesante noticia contigo.

El interés de la noticia, además de que la bacteria podría ser de utilidad para mitigar el cambio climático, radica en la propia naturaleza del organismo descubierto. Este es, podríamos decir, la primera especie de bacteria-planta carnívora descubierta. Eso la convierte en una especie extraordinaria.

Como sabemos, las plantas carnívoras son capaces de crecer en suelos poco fértiles, o demasiado ácidos, que no permiten el crecimiento de otras plantas. Esto les permite vivir con menor presión por el suelo por parte de plantas competidoras, pero les obliga a conseguir los nutrientes que no pueden extraer del suelo mediante la captura, normalmente de insectos, y su digestión. Las plantas carnívoras no dejan por ello de ser plantas y de llevar a cabo la fotosíntesis como medio principal de generar su alimento.

No se han descubierto, que yo sepa, plantas carnívoras marinas similares a las terrestres. Sin embargo, en el medio marino sí existen organismos unicelulares que son carnívoros, incluso herbívoros. Me refiero a ciertos microorganismos que forman parte del fitoplancton marino, pero que también podríamos considerar parte del zooplancton. Estos microorganismos, además de llevar a cabo la fotosíntesis, pueden también ingerir a otros, o capturar residuos orgánicos, para suplir los nutrientes que no pueden conseguir exclusivamente mediante la fotosíntesis. Si los organismos fotosintéticos puros reciben el nombre de autótrofos y los que capturan la totalidad de los nutrientes que necesitan, heterótrofos, los organismos que combinan ambos métodos para obtener el alimento que requieren se denominan mixótrofos, palabra que desconocía hasta ahora y que acabo de aprender.

El nuevo microorganismo marino identificado ha sido bautizado con el nombre de Prorocentrum cf. balticum, a pesar de que no se ha descubierto en el mar Báltico, sino en la costa este de Australia, en el océano Pacífico. El microorganismo es un mixótrofo, por lo que es capaz de convertir a otros microbios en su merienda, aunque, como estamos en el mar, tal vez sea más adecuado llamar a su comida marienda, que no merienda. Chistes malos aparte, esta capacidad permite a este microorganismo ocupar nichos en el ambiente oceánico pobres en nutrientes disueltos en el agua y, por lo tanto, inadecuados para la mayoría de los otros microorganismos que constituyen el fitoplancton.

Lo que más interesante me ha resultado de este descubrimiento es el procedimiento con el que Prorocentrum cf balticum consigue capturar a sus presas. El microorganismo es capaz de generar y secretar lo que los científicos llaman un exopolímero rico en carbono que atrae y atrapa a los microorganismos circundantes. Los microorganismos atrapados son ingeridos, y el exopolímero es después desechado.

¿Qué demonios es un exopolímero? Si mis conocimientos de etimología no me fallan, la palabra exopolímero está formada por la combinación de tres palabras griegas: exo, que significa exterior, poli, que significa muchos, y mero que significa parte, o segmento. Así que un exopolímero es una sustancia formada por muchas partes que se sitúa en el exterior. En este caso, el exterior es la superficie de Prorocentrum.
La naturaleza química del exopolímero le proporciona propiedades adhesivas y, por esa razón, es capaz de atrapar a los microorganismos que pasan cerca. Podríamos decir que el exopolímero es una especie de moco que, como sucede en el caso del moco de nuestros tejidos mucosos, nuestras fosas nasales, nuestros pulmones, o nuestro intestino, es también adhesivo para muchos microorganismos y los captura, facilitando en nuestro caso no que nos los comamos, sino que los secretemos fuera de nuestro cuerpo.

La naturaleza similar al moco del exopolímero induce a los científicos a decir que Prorocentrum está rodeado de una mucoesfera, es decir, de una esfera mucosa. La mucoesfera sería, además, una estructura dinámica, en continuo proceso de formación y de secreción al exterior, como también sucede con los mocos que producimos sin cesar, incluso cuando no estamos enfermos.

Es esta secreción continua de moco a partir de la mucoesfera lo que convierte a este microorganismo en interesante para la lucha contra el cambio climático. Según los cálculos de los científicos, Prorocentrum, que no solo se encuentra en el océano Pacífico, sino que parece ser un microorganismo extendido por todos los océanos terrestres, podría capturar entre veinte y ciento cincuenta millones de toneladas de carbono anualmente. Según un reciente informe, sería necesario retirar de la atmósfera alrededor de diez mil millones de toneladas de carbono cada año para detener el cambio climático.

Junto con medidas de reducción de emisiones, Prorocentrum podría ayudar de manera importante a conseguir ese objetivo. Para ello, sería necesario estimular su crecimiento en zonas del océano pobres en nutrientes para aumentar así la cantidad de carbono que Prorocentrum podría capturar. Sin embargo, antes de ponernos a manipular el crecimiento de un microorganismo a escala planetaria, es necesario realizar un amplio trabajo de investigación que ayude a determinar, entre otras cosas, la tasa de resistencia del exopolímero a la digestión por otras bacterias, lo que disminuirá su eficacia de captura de carbono, y la tasa de hundimiento en el océano, donde el carbono quedaría atrapado por miles de años antes de volver a poder acceder de nuevo a la atmósfera. Estos datos son necesarios para determinar con exactitud la contribución del exopolímero a la captura de carbono.

Desconozco lo que la humanidad se atreverá o no a hacer en el futuro con el planeta para salvarlo. Seguramente, sus intervenciones dependerán del riesgo estimado que supondrá no hacer nada frente a tomar determinadas medidas. Conocer el riesgo y la eficacia de las posibles medidas de intervención a escala planetaria es sin duda un conocimiento que merece la pena obtener por si la cosa se pone realmente tan fea que llegue a ser necesario utilizarlo.

Jorge Laborda, 13 de marzo de 2022

Referencia:

Larsson, M.E., Bramucci, A.R., Collins, S. et al. Mucospheres produced by a mixotrophic protist impact ocean carbon cycling. Nat Commun 13, 1301 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-28867-8

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