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martes, 4 de marzo de 2008

Bancarrota Oceánica

A estas alturas cualquiera ha oído hablar de que el CO2 es un gas de efecto invernadero y que su acumulación puede producir un incremento de la temperatura del planeta. Una de las ideas para evitar dicha acumulación es la de plantar muchos árboles porque así estos capturan el CO2 de origen antropogénico. De esta forma, un país que no tenga industria pero si bosques o junglas puede ser pagado por "derechos de emisión de CO2" por otro país con industria pero sin arbolitos.

Dejando aparte la polémica sobre los efectos sociales y políticos, la idea tiene un pequeño "pero", en este planeta la tierra firme solo representa una cuarta parte de la superficie total. El resto es agua marina, y en los océanos no se puede plantar árboles.

¿O sí? Una de las estrategias ideadas para combatir la acumulación de CO2 en la atmósfera era la conocida como biofertilización marina. La idea es bastante simple: El CO2 atmosférico se disuelve en los océanos. Allí son los microorganismos, principalmente los fotosintéticos, los que capturan el CO2 y lo incorporan a su metabolismo. Si se estimula el incremento de población de estos microorganismos, habrá más CO2 capturado y menos CO2 atmosférico. La cuestión entonces es la siguiente ¿Cómo estimular dicho crecimiento?

El crecimiento de los microorganismos fotosintéticos marinos se ve limitado por la carencia de un bioelemento en concreto. Es lo que en ecología se conoce como un factor limitante. En el mar hay carbono y nitrógeno en abundancia (en forma de CO2 y N2 disueltos), y por supuesto también azufre y fósforo en forma de sales. Sin embargo hay muy poco hierro. Así que alguien pensó que si se añadía hierro al mar, habría crecimiento de microorganismos, estos capturarían el CO2 y se resolvería el problema.





En el laboratorio la idea funciona. Y lógicamente lo siguiente fue realizar ensayos en la Naturaleza. Eso significa ir al mar y allí añadir hierro. Pero claro esto no consiste en coger un botecito de sales de hierro y añadirlo en la playa. Consiste en botar tres cargueros con unas cuantas toneladas de sales de hierro, ir a una zona determinada de los océanos y allí ir descargando gradualmente el hierro. La forma de monitorizar si hay crecimiento de microorganismos se realiza mediante análisis por satélites.

Los primeros ensayos fueron prometedores, pues las poblaciones de fitoplacton se incrementaban de manera explosiva. Y esto animó a la creación de empresas cuyo objetivo sería la fertilización marina con vistas a la venta de permisos de emisión de CO2.

Pero enseguida empezaron los problemas. La toma de CO2 por parte de dichos microorganismos era mucho menor de lo esperado. Además, nadie sabía exactamente como afectaría a los ecosistemas marinos el hecho de que los niveles de fitoplacton se incrementasen a unos niveles tan elevados. Se temía una especie de efecto boomerang en el que se incrementara la emisión de gases de efecto invernadero o que se provocara situaciones de hipoxia en el mar. En el año 2007 hubo una reunión internacional de la llamada Convención de Londres, encargada del seguimiento de la contaminación de los mares, en la que se solicitó que dichos experimentos no continuaran hasta que hubiera una mayor información de sus efectos.



El caso es que una de esas empresas que iban a fertilizar los océanos ha decidido cerrar el chiringuito. Se trata de la empresa estadounidense Planktos. Esta empresa tenía decidido comenzar un experimento de biofertilización cerca de las Canarias, pero se le negó el permiso. Así que el barco fue desviado a Madeira donde estuvo un tiempo mientras los directivos de la compañía buscaban una alternativa y sobre todo, más dinero. Pero al no conseguirlo han tenido que echar el ancla definitivamente. Aunque hay otras compañías (ONC y Climos) que no han abandonado la idea de la biofertilización marina por ahora no parece que vayan a realizar ningún nuevo intento hasta el 2009.

lunes, 3 de marzo de 2008

Myxobacterias. Bichos con propulsión a chorro

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Las myxobacterias o mixobacterias, tienen el honor de ser el grupo de procariotas más complejo que se conoce. Individualmente parecen una bacteria más: un bacilo heterotrófico que vive en los suelos y que genera una gran cantidad de enzimas extracelulares.

Sin embargo cuando se analiza más profundamente a este grupo de bacterias nos encontramos con unas cuantas cosas muy llamativas. La primera es que su genoma es enorme. Casi 10 Megabases (E. coli tiene 4,6 Mb). La segunda es que es una bacteria social. Eso quiere decir que puede comunicarse con otras células de su misma especie y actuar conjuntamente.

El organismo modelo de este grupo de bacterias es la especie Myxococcus xanthus. Ya en 1892 el microbiólogo Roland Thaxter describió que dichos micoorganismos tenían un ciclo biológico que recordaba al de algunos hongos eucariotas. Thaxter encontró que, ante la falta de nutrientes, estas bacterias se agregaban y formaban cuerpos fructiferos o esporangios. Dentro de dichos esporangios se encontraban células diferenciadas en mixosporas. Las mixosporas permanecían latentes hasta que volvía a haber nutrientes en el medio. Entonces germinaban desarrollando un nuevo bacilo.




Recientemente las mixobacterias han deparado una nueva sorpresa. Hasta ahora se sabía que estas bacterias se mueven por deslizamiento gracias a la secreción de un polisacarido mucoso. Se pensaba que dicho polisacarido actuaba como una especie de superficie sobre la cual las proteínas de la membrana externa se adherían y permitían el movimiento de una forma análoga a las orugas de un tanque. Sin embargo un grupo de la Universidad de Connecticut ha encontrado otra cosa muy distinta.

Las mixobacterias generan el polisacarido en los polos de la célula y lo secretan a través de unas aberturas. Hay unas 250 en cada polo de la bacteria. Si el polisacarido es sintetizado lentamente, se secreta también lentamente y la bacteria no se mueve. Pero cuando el polisacarido es creado más rapidamente, entonces no puede salir por las aberturas a la misma velocidad. Eso crea una compresión de dicha molécula que acaba saliendo de forma muy parecida a la espuma de un spray. Con ello se crea un impulso que permite el deslizamiento de la bacteria como si fuera un cohete.

Esta forma tan curiosa de propulsión ha despertado el interés de varios nanotecnólogos pues consideran que puede ser una buena forma de desplazar pequeños objetos, y de hecho ya hay un grupo de la Universidad de North Carolina que está intentado buscar aplicaciones.





A continuación dejo una serie de enlaces a películas en formato quicktime sobre este interesante grupo de bacterias:


Movimiento por deslizamiento. Formación de caminos mucosos.
Comportamiento social: avance en el frente de agregación
Comportamiento social: cuerpo fructífero. Vista desde arriba
Comportamiento social: cuerpo fructífero. Vista de perfil
Germinación de un esporangio al completo
Germinación de myxosporas
Alimentación: lisis de bacterias del género Sarcina.



Audio en "El podcast del microbio"
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