¿Escribirán de nuevo las Archaea la historia del ciclo del nitrógeno?
Un grupo de investigadores noruegos ha hecho un descubrimiento sorprendente capaz de revolucionar uno de los ciclos bioquímicos fundamentales de la Tierra, el ciclo del nitrógeno. El nitrógeno compone nada menos que el 78 por ciento de la atmósfera; aunque "fijado" en la Tierra resulta mucho más útil. En el suelo, aporta a las plantas los nutrientes que, una vez consumidas éstas, acabarán fabricando en el organismo humano las complejas proteínas y aminoácidos, como el ADN y el ARN, esenciales para la vida, porque son la vida misma. Se supone que la fijación biológica del nitrógeno atmosférico se realiza a través de toda una serie de bacterias. Es la fase fundamental del ciclo del nitrógeno: la oxidación del amoniaco produce nitratos y nitritos, de fácil absorción por las plantas. Ahora bien, podría tener una importancia algo menos trascendental. En efecto, la profesora Christina Schleper, de la Universidad de Bergen (Noruega), está convencida de que los agentes biológicos clave no son las bacterias, sino otro dominio diferente, llamado Archaea. Sus resultados, cuya autoría comparte con compañeros del Reino Unido, Estados Unidos y Alemania, han aparecido publicados en la revista Nature. Clasificadas en 1977 como grupo distintivo de seres vivos por los investigadores Carl Woese y George Fox, las Archaea o arqueas presentan numerosas similitudes con las bacterias. Hace 3.800 millones de años, la Tierra muy probablemente estuviera poblada exclusivamente por bacterias y arqueas. Las segundas difieren de las primeras principalmente en su composición molecular y características bioquímicas. Estas diferencias dotan a las arqueas de capacidad de resistencia en entornos extremos, primer hábitat conocido. Las arqueas son capaces de vivir en ambientes con altas temperaturas y de elevada salinidad; se encuentran en fisuras geológicas y géiseres. Aunque se están diversificando los hallazgos en el mar y en tierra, las arqueas siguen guardando su secreto. Cálculos recientes indican que las arqueas totalizan el 40 por ciento de la biomasa microbiana presente en el mar. "La imposibilidad de reproducir en el laboratorio las condiciones de suelo hace difícil cultivar las arqueas. Únicamente las que viven en manantiales termales y otros ambientes extremos pueden crecer y prosperar en condiciones artificiales", explica la profesora Schleper. "Un gramo de tierra contiene, como media, un mínimo de 10.000 especies de microorganismos", comenta la profesora Schleper. Trabajando con muestras de tierra, extrajo el ADN de organismos del suelo y utilizó las secuencias para identificarlos. "Así fue como los científicos descubrieron que las arqueas se hallaban, no sólo en los manantiales termales y las profundidades oceánicas, sino también en la tierra", explica. Parte del proceso de secuenciación de ADN ofreció a la profesora Schleper pistas sobre la naturaleza de las arqueas, localizando genes que en las bacterias eran responsables de la fijación de nitrógeno. Los investigadores encontraron arqueas por doquier, incluso en profundidades terrestres sorprendentes, mucho después de que las bacterias hubieran desaparecido, multiplicándose por 3.000 la abundancia de arqueas. La investigación está sin terminar. La profesora Schleper ha encontrado, en las muestras de arqueas y en grandes cantidades, el gen responsable de la fundamental oxidación del amoniaco. Lo que queda por descubrir, siendo objeto de la próxima fase de investigación, es el grado de contribución de arqueas y bacterias al proceso de oxidación. "Es prematuro, sin embargo, hablar de reescritura de los libros de texto", advierte. Primero tiene que probar su teoría y cotejar bacterias y arqueas. "Tenemos dos vías: la primera sería tratar de detener el proceso en un grupo y estudiar el efecto producido en el proceso completo de oxidación; la segunda sería caracterizar la bioquímica presente en cada grupo". Hasta la fecha, el ciclo del nitrógeno sólo se ha estudiado desde el ángulo de las bacterias, y éstas han sido el eje central de áreas en las que el nitrógeno es de primera importancia, como el tratamiento de aguas residuales o la agricultura, máxime en condiciones de sobrefertilización. Si se confirma que las arqueas son responsables de la oxidación de compuestos de nitrógeno y son capaces de vivir en ambientes extremos, se abrirá la posibilidad de que estos antiguos, misteriosos y antes olvidados organismos constituyan una herramienta útil para la descontaminación y gestión de nuestro frágil planeta.
Países
Noruega