Thiomargarita namibiensis: una bacteria gigante
           
      Ricardo Martínez Ibáñez
      Seminario de Ciencias Naturales del Instituto de Bachillerato 'Villa de Vallecas' de Madrid
           

           
          Imágen de Thiomargarita junto a una Drosophila
           

     Visible para el ojo humano, sin ayuda alguna, la recientemente descubierta bacteria Thiomargarita nambibiensis es sin duda el organismo procarionte (células sin verdadero núcleo diferenciado) más grande conocido. Las bacterias han sido descubiertas en el curso de una expedición oceanográfica a bordo del navío ruso 'Petr Kottsov', en sedimentos muestreados frente a las costas de Namibia. Se trata de una sulfobacteria que utiliza en su metabolismo los sulfuros que se producen en el fondo marino, así como los nitratos que toma del agua en un proceso anaeróbico. Sorprende dado su tamaño que no hubiera sido detectada previamente por los biólogos marinos, pues las células de forma esférica llegan a alcanzar en ocasiones 0,75 mm., siendo su tamaño normal de 0,1 a 0,3 mm. Se encuentran en número elevado en los sedimentos costeros de la Bahía de Walvis, tienen un aspecto blanquecino debido al acúmulo de gránulos de sulfuros en su interior, que reflejan la luz incidente.  Las células se mantienen unidas en largos filamentos gracias a una sustancia mucilaginosa. Su nicho ecológico son los fangos pobres en oxígeno pero ricos en nutrientes, en especial sulfuro de hidrógeno, que resulta letal para muchos otros organismos. Según sus descubridores del Max Plank Institute for Marine Microbiology (de Bremen), la mayor parte del citoplasma de esas bacterias está ocupado opr una gran vacuola, donde se almacenan los nitratos usados por las bacterias para oxidar el sulfuro. Se han medido concentraciones de nitratos en las vacuolas 10000 veces superiores a las del agua marina del entorno.
     
        La costa de Namibia es muy semejante por sus condiciones hidrográficas  a la del oeste del continente americano: se producen corrientes de afloramiento que llevan enormes cantidades de nutrientes a las zonas superficiales. Ello hace que estas áreas sean unas de las más ricas en los océanos en terminos de productividad, sobre todo la relacionada con el fitoplancton, así como piscícola. Una gran biomasa procedente de microalgas muertas se acumula en los fondos someros de la plataforma continetal, donde son degradados por bacterias. En estos sedimentos, las bacterias anaerobias utilizan sulfatos para oxidar esta materia orgánica, produciendo grandes cantidades de sulfuro de hidrógeno. Este a su vez es una fuente potencial de energía si puede ser oxidado mediante nitratos tomados del agua marina. Esto requiere de adaptaciones especiales, pues mientras que el sulfuro procede del sedimento, los nitratos han de tomarse del agua libre. Se conocía previamente una bacteria (Thioploca) que realiza esto, formando densas poblaciones en los fangos  y sedimentos de las costas occidentales de América del Sur. Estas bacterias son de un tamaño diez veces menor que Thiomargarita, y viven formando filamentos  multicelulares que se disponen verticalmente sobre los sedimentos, de manera que las partes superiores extraen los nitratos del agua y las inferiores extraen eficazmente el sulfuro de hidrógeno del sedimento, que puede almacenarse como azufre. Para ello llevan a cabo un movimiento rítmico ascendente y descendente en el sedimento. Thiomargarita, evolutivamente emparentada con Thioploca es incapaz de este movimiento oscilatorio, que de hecho no le es necesario: con grandes cantidades de nitratos almecenadas en la gran vacuola y el azufre en la periferia, en forma de glóbulos, es capaz de sobrevivir hasta por tres meses sin aportes externos de nutrientes. Al vivir sobre sedimentos inestables y ser un área batida por frecuentes tormentas, las bacterias solo han de esperar que estos sean removidos y lleguen masas de agua rica en nitratos. Para sobrevivir en estas condiciones extremas, son extremadamente resistentes a condiciones como altas concentraciones de oxígeno o sulfuro, en concentraciones que no soportaria su pariente Thioploca.  Los investigadores del Max Plank han medido una biomasa de hasta 47 gr. por metro cuadrado, y afirman que estos microorganismos juegan un papel clave en la destoxificación de los sedimentos sulfurosos de las costas de Namibia. Utilizando simultaneamente la oxidación del Sulfuro de Hidrógeno con la reducción de los Nitratos, estas bacterias utilizan una fuente de energía inaccesible a la mayor parte de otros microorganismos en ausencia de Oxigeno. Y su capacidad de 'contener la respiración' por largos períodos de tiempo hasta que hay nutrientes disponibles, es una adaptación única en la biosfera conocida. Debemos destacar que uno de los firmantes del artículo publicado en Science donde se da cuenta del descubrimiento, Hernandez Mariné, trabaja en la facultad de Farmacia de la Universidad de Barcelona. ¡Felicidades por el descubrimiento!

    Bibliografía

    'Dense populations of a Giant Sulfur Bacterium in namibian Shelf Sediments'. Schulz, H.N.; Brinkhoff, T.; Ferdelman,T.G.; Hernandez Mariné, M.; Teske,A. y Jorgensen, B.B.  Science vol. 284 pp: 493-495 (April, 1999).