Las Brújulas Vivientes, y la caida del escudo magnetico dela tierra

Los seres vivos hemos creado todo tipo de sistemas para orientarnos. Los seres humanos utilizamos nuestros sentidos, principalmente la vista y el oído. Algunos tipos de murciélagos son conocidos por su ecolocalización. La parte aérea de las plantas crece hacia la luz mientras que su raíz crece hacia el suelo. Hay muchos organismos unicelulares que saben moverse hacia donde detectan alguna sustancia beneficiosa, o alejarse de sustancias perjudiciales.

De todos los sistemas de orientación conocidos, uno de los más curiosos es el que descubrió Salvatore Bellini en el año 1963. Este investigador trabajaba con bacterias extraídas de sedimentos lacustres y vio que algunas bacterias se movían en líneas muy rectas, aparentemente hacia el norte magnético. Bellini comprobó que, aunque girara el microscopio, las bacterian viraban para continuar moviéndose hacia el norte. ¿Por qué hacia el norte? ¿Y cómo podía una bacteria saber dónde estaba el norte y dónde estaba el sur? Su descubrimiento no tuvo trascendencia hasta que, en 1975, Richard Blakemore hizo la misma observación en la bacteria Spirochaeta plicatilis. Blakemore publicó su descubrimiento en la revista Science, bautizando estas bacterias como bacterias magnetotácticas.

Una bacteria magnetotática es aquella que utiliza un campo magnético para orientarse. Normalmente este campo magnético es el de la misma Tierra. Esta habilidad para percibir el campo magnético le viene dada por la presencia de pequeñas partículas de magnéticas en su interior, que actúan como pequeñas brújulas. Estas partículas estan formadas de derivados del hierro (la magnetita y la greigita, sobre todo) y no son absorbidas del medio, sino que es la misma bacteria la que las cristaliza a partir del hierro simple (proceso llamado biomineralización). Estas partículas forman cadenas que se llaman magnetosomas, y pueden suponer hasta el 2% del peso total del organismo (en comparación, el hierro supone aproximadamente el 0.005% del peso de un ser humano). En la imagen que acompaña este artículo se ve un ejemplar deMagnetospirillum magneticum. El filamento oscuro en su interior es el magnetosoma.
¿Para qué le sirve a la bacteria poder “sentir” el campo magnético? Estas bacterias viven habitualmente en el sedimento del fondo de mares y lagos, a profundidades de hasta dos mil metros. Como a muchas bacterias que viven en este entorno, la presencia de elevadas cantidades de oxígeno les resulta tóxica. Así que, si notan que la cantidad de oxígen sube demasiado, empiezan a avanzar hacia el norte magnético (si están en el hemisferio norte), o hacia el sur magnético (si están en el hemisferio sur). Y aquí está la gracia de este sistema de orientación: como el camino hacia el polo magnético no es recto sinó que es un poco hacia abajo, al moverse se hunden y así se alejan del oxígeno que las perjudica. Hay algunas de estas bacterias que pueden nadar en los dos sentidos del eje magnético (hacia el norte o hacia el sur) según donde detecten que hay menos oxígeno. También se han descubierto recientemente bacterias magnetotácticas que nadan “al revés” (hacia el sur magnético si se encuentran en el hemisferio norte). La razón de este extraño comportamiento no es todavía muy conocida.
Se conocen especies de bacterias magnetotácticas en diferentes familias bacterianas. Las diferentes especies se distinguen entre sí por la forma y constitución de sus magnetosomas. Esto lleva a preguntarse cómo se desarrolló el magnetotactismo. Una teoría dice que el magnetotactismo pudo desarrollarse independientemente en las diferentes ramas del árbol filogenético bacteriano (un caso de convergencia evolutiva). Otra teoría hipotetiza que los genes encargados de la biomineralización pudieron haberse transferido entre bacterias de especies diferentes que compartían el mismo nicho ecológico (un mecanismo conocido como transferencia lateral de genes).
Además del interés biológico que tiene este sistema de orientación, los organismos magnetotácticos son útiles científicamente. La acumulación de hierro en su interior les da un papel importante en el ciclo marino del hierro y la presencia de estos organismos en grandes cantidades durante los últimos dos mil millones de años es en parte responsable del magnetismo residual que se ha detectado en sedimentos marinos fósiles (paleomagnetismo). De hecho, se han llegado a rescatar magnetosomas fosilizados, que han servido para estudiar cambios geológicos y climáticos. Pero sin duda los diez minutos de gloria de las bacterias magnetotácticas llegó en

1996, cuando un grupo de investigadores norteamericanos afirmaron haber encontrado magnetosomas en el meteorito de origen marciano ALH84001.
Estas bacterias tienen también aplicaciones biotecnológicas. Por ejemplo, son una fuente natural de partículas de magnetita microscópicas que tienen muchos usos en la industria (en especial en la industria nanotecnológica). Además, se ha descubierto que pueden modificarse para producir otros tipos de nanopartículas que normalmente no sintetizan los seres vivos (por ejemplo, la ferrita de cobalto). También se utilizan para detectar y aislar moléculas con propiedades magnéticas que serían difíciles de aislar en el laboratorio. Sin embargo, hay muchos aspectos desconocidos de la biología de estos organismos. Eso, junto al hecho de que la presencia de oxígeno les resulta tóxica, hace que sea difícil mantenerlos vivos en el laboratorio y limita actualmente su utilidad.
Fuente de la foto: MicrobeWiki.

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