Organismos en la cima de supervivencia
“Ambiente extremo”, es un término relativo, ya que los ambientes que pueden ser extremos para un organismo, pueden ser esenciales para la supervivencia de otro organismo. Tal es el caso de los organismos extremófilos, claro está que en primer lugar es importante destacar que los extremófilos son “extremos” desde un punto de vista humano.
Se han encontrado organismos extremófilos en ambientes inhabitables para los humanos, donde no solo habitan sino que crecen y prosperan en esas condiciones extremas, hasta el punto de ser sus nichos preferidos. Los extremófilos no solo pueden sobrevivir y tolerar estas condiciones extremas ya que también han sido capaces de desarrollar numerosas adaptaciones y evolucionar en donde otros organismos no han sido capaces.
Los extremófilos son estudiados y caracterizados como organismos capaces de desarrollarse bajo condiciones extremas que incluyen temperaturas muy elevadas (55-121ºC) O BAJA (-2-20ºc), alta salinidad (NaCl 2- 5M) y alta alcalinidad (pH arriba de 8) o alta acidez (pH menor de 4) e inclusive a la radiación. Los extremófilos presentan un interés científico latente y diversificado. En principio, son frecuentemente taxones no descritos con anterioridad, por lo cual en el momento de su descubrimiento vinieron a completar el conocimiento filogenético de los seres vivos y también a enriquecer los debates relativos al origen y a los límites de la vida.
El descubrimiento de microorganismos que habitan en ambientes con temperaturas extremas, pH extremos, altas presiones barométricas y alta salinidad, ha despertado el interés de su estudio desde el punto de vista biotecnológico debido a las características de estos microorganismos ya que sus biomoléculas son necesariamente resistentes a ciertas condiciones agresivas de su entorno, lo que desemboca en intensos trabajos para intentar comprender los mecanismos íntimos de resistencia, pero también para estudiarlos en la perspectiva del desarrollo de aplicaciones industriales entre las que la PCR (Polymerase Chain Reaction) constituye el más destacado ejemplo. Además, la presencia de microorganismos en ambientes extremos hace especular que la vida podría existir en algunos de los ambientes extremos encontrados en el espacio extraterrestre.
Los tardígrados son organismos extremófilos popularmente conocidos como osos de agua, son invertebrados, que reúnen una serie de cualidades que los hacen únicos en el reino animal. Los tardígrados pueden entrar en un estado conocido como criptobiosis, que se caracteriza por reducir casi por completo su metabolismo, y en el que su cuerpo se deshidrata hasta quedarse solo con un 3% de agua. Gracias a la criptobiosis, el tardígrado puede soportar temperaturas entre 100 ºC y -20ºC. Es decir, soporta perfectamente el frío y el calor extremo. Además, hay estudios que han demostrado que pueden sobrevivir a la inmersión en alcohol o en éter, así como resistir grandes cantidades de radiación. Un grupo de científicos japoneses fue capaz de reanimar a unos tardígrados que llevaban congelados más de 20 años. También se han llevado a cabo investigaciones para comprobar si eran capaces de sobrevivir en el espacio exterior, demostrando que no solo no morían, sino que también eran capaces de reproducirse en estas condiciones.
Las cualidades de adaptación y evolución de los extremófilos presenta un camino libre para el desarrollo de investigaciones de distintas índoles, es por ello que en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri bajo la supervisión y dirección de la Dra. Melanie Mormille ha descubierto una bacteria capaz de producir hidrógeno, la investigación presenta una oportunidad de disminuir la dependencia mundial actual del petróleo.
Mormille y su equipo de investigación del departamento de ciencias biológicas en Missouri S&T, descubrieron la bacteria Halanaerobium hydrogeninformans en Soap Lake, Washington, dicha bacteria tiene la capacidad de producir hidrógeno en condiciones salinas y alcalinas.
“Halanaerobium hydrogeninformans, puede producir hidrógeno en cantidades que rivalizan con los organismos modificados genéticamente”, asegura Mormille.
Con el descubrimiento de Halanaerobium hydrogeninformans se esperaba encontrar una bacteria de cualidades reductoras de hierro , sin embargo, en el estudio de la mismo se encontró una bacteria con cualidades de producción de hidrógeno y 1,3- propanodiol en condiciones de pH alto y salinidad, dichas características de ambiente resulta valiosas industrialmente hablando.
En la actualidad no se ha utilizado el hidrógeno como fuente reemplazante de la gasolina en combustibles para aviones, trenes y automóviles, sin embargo, si en el futuro se convierte en una alternativa, los hidrogeniformanos de halanaerobium, producidos a escala industrial, podrían presentarse como una solución y reemplazo de los combustibles, aunque en la actualidad no se ven como una solución a corto plazo.
“Conseguir litro y litro de producción de hidrógeno sería un avance destacado, sin embargo, aún no hemos podido ampliarlos” menciona Mormille.
Sin duda alguna, los organismos extremófilos presentan un sin fin de aplicaciones en distintas ramas de la ciencia, otro ejemplo genéticamente hablando uno de los organismos más estudiado de los extremófilos es sin duda alguna la bacteria Deinococcus radiodurans ya que es capaz de codificar una serie de enzimas únicas de reparación de ADN.
El estudio, uso y desarrollo de proyectos con distintos organismos capaces de soportar condiciones extremas con cualidades asombrosas, están formando parte de las nuevas alternativas a distintos problemas presentes en la actualidad.
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Fuente:
https://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150131071817.htm
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.582590/full