Nota sobre Microorganismos en el Desierto de Atacama y en la Antártica
¿Qué tienen en común los microorganismos que habitan en la Antártica y en el desierto de Atacama?, es quizás una de las tantas preguntas que nos hemos hecho respecto a la naturaleza que nos rodea. Es una interrogante interesante y que llama bastante la atención, porque busca indagar en la existencia de microorganismos en dos territorios totalmente distintos: uno desértico y con mucho calor durante el día, en el norte de Chile; y otro con nieve, hielo y mucho frío, en el continente austral del planeta Tierra.
Para comprender el mundo de estos diminutos organismos, el PAR Explora Antofagasta, del Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación, ejecutado por la Universidad Católica del Norte (UCN), ha consultado a científicos que se han dedicado a investigar a los microorganismos que están presentes en el desierto de Atacama en la Región de Antofagasta y en la Antártica.
Antes que todo, es necesario conocer la definición de microorganismo. El Dr. Paris Lavín, profesor asistente del Departamento de Biotecnología de la Facultad de Ciencias del Mar y Recursos Biológicos, de la Universidad de Antofagasta (UA), explica que “corresponde a todos los organismos que no podemos ver a simple vista y que necesitamos obligatoriamente el uso de instrumentos como el microscopio para poder visualizar su forma”.
AMBIENTES EXTREMOS
El Dr. Lavín, quien también es investigador del Instituto Antofagasta de la UA, comenta que tanto la Antártica como el desierto de Atacama, son para las personas ambientes extremos debido a sus condiciones de escasa disponibilidad de agua y sus oscilaciones térmicas, que van desde -25°C a más de 45°C en algunos lugares del desierto de Atacama, y de -89.2°C a 18,3 °C en la Antártica, según detalla el científico, lo que provoca que sean difícil habitarlos.
“Además, en ambos casos la desecación generada tanto por la evaporación como por el congelamiento del agua, se traduce en un aumento de la concentración de sales en el suelo. La alta radiación UV en ambos lugares también es otro factor que afectan a los organismos. Por otro lado, en algunas zonas antárticas, como por ejemplo en las islas Shetland del sur, donde los suelos tienen un origen volcánico, podemos encontrar concentraciones de metales naturalmente altas como aquellas encontradas en el desierto de Atacama”, afirma.
En cuanto a las semejanzas entre los microorganismos que habitan en ambos ambientes, el Dr. Lavín asegura que las condiciones predominantes seleccionan organismos que tengan la capacidad de “contornar las dificultades generadas tanto por la temperatura, sequedad, radiación UV y altas concentraciones de metales pesados”. “Por lo tanto, en ambos casos vamos a encontrar mayoritariamente microorganismos capaces de formar estructuras de resistencias, como esporas, que les permiten esperar que las condiciones ambientales sean más propicias, al llegar a los rangos óptimos de temperatura para volver a la actividad. De forma general, podemos encontrar los mismos grupos de microorganismos predominantes viviendo en ambos ambientes”, subraya.
El Dr. Gonzalo Barriga, virólogo del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Chile y director de Dr. Virus y los Invisibles, quien realizó la charla en vivo de PAR Explora Antofagasta, denominada “¿Cómo el coronavirus ingresó al zoológico microbiológico llamado Chile?”, explica que “una cosa que podríamos decir que los une (a los microorganismos de ambos territorios) es que son extremófilos, lo que significa que son microorganismos que tienen la posibilidad de soportar cambios muy rudos, temperaturas muy altas, fríos muy altos, mucha luz UV, mucha desecación o mucha humedad; entonces eso es algo que podrían compartir. En general, necesitan adaptaciones diferentes para vivir en esos lugares, pero más allá de eso, son diferentes, están adaptados a distintas cosas”.
Respecto a las principales diferencias de estos microorganismos, el Dr. Lavín afirma que “se puede destacar la proporción de microorganismos en términos de su fisiología adaptada a los rangos de temperaturas predominantes en cada región, es decir, dado que en el desierto las temperaturas predominantes durante el año son mayores a las de Antártica, predominan aquellos que pueden vivir a temperaturas que rondan los 10-45ºC, conocidos como microorganismos mesófilos; mientras que en Antártica encontraremos con mayor facilidad organismos que pueden vivir a temperaturas más bajas que rondan los 0-15ºC, conocidos como microorganismos psicrófilos o psicrotolerantes”.
No obstante, el científico de la UA asegura que esto no significa que en la Antártica no se encuentren microorganismos que puedan vivir a temperaturas más altas, o que en el desierto no existan microorganismos que necesiten temperaturas bajas para habitar. “De hecho, dependiendo del lugar en que busquemos, también podemos encontrar microorganismos que necesitan rangos de temperatura arriba de 45ºC para poder vivir. Este es el caso de los microorganismos termófilos, que se pueden encontrar en zonas de aguas termales, tanto en Antártica como en el desierto de Atacama”, subraya.
BACTERIAS Y VIRUS
Entendiendo que los virus son microorganismos más pequeños que las bacterias, por ejemplo, el Dr. Barriga, comenta que “en general la comunidad lo que más conoce dentro de lo más chico es la bacteria. Las bacterias se dividen, interaccionan a través de química entre ellas, se comen unas a otras. Los virus no hacen eso. Los virus no tienen toda la maquinaria para dividirse por sí solos. Entonces, si un virus está en el medio ambiente se considera inactivo o, el término más técnico sería, muerto. Pero si a este virus muerto yo lo tomo y lo pongo dentro de una célula, este virus se activa porque ahora tiene todas las herramientas para vivir y ahí se divide. Entonces, si yo pongo este virus en la Antártica lo más probable es que se mantenga en un estado estático o esperando por años a que de alguna forma logre encontrar todo el resto de maquinaria que necesita para dividirse. Entonces, es un buen lugar para mantenerse en el tiempo, sin mayores degradaciones”.
En ese contexto, el Dr. Barriga comenta que en 2013 se encontró en la Antártica un virus de influenza, cuyo pariente más cercano es de los años 60. “O sea, no existe en el mundo otro virus idéntico más que reportes antiguos de un virus de los años 60 de influenza. Entonces, eso significa que más o menos en esa época, probablemente colonias de humanos o animales que, de alguna forma, llegaron a Antártica y ese virus quedó atrapado allá y, obviamente, no ha salido, está ahí atrapado todavía. Es como una especie de zoológico o jaula para patógenos antiguos”.
Y añade que “ahora, si nos cambiamos de lugar, el permafrost -capa del suelo que se encuentra congelada de forma permanente-, que está al otro lado, en el norte (de Chile), también se dice que podrían haber animales con viruelas diferentes y que todo podría estar congelado abajo. En la Antártica hubo vegetación en algún momento; hay fósiles de vegetación. Entonces, obviamente si hubo vegetación podría haber habido mamíferos, si hubo mamíferos lo más probable es que haya habido patógenos. Si esos patógenos se proyectaron o lograron colonizar nuevos lugares, no sabemos. Así que la potencialidad de que hayan patógenos nuevos es súper alta”.
MICROORGANISMOS ESENCIALES PARA LA VIDA
El Dr. Lavín indica que los microorganismos tienen un rol importante en el planeta y, por ende, en la existencia de los seres humanos. “Los ciclos biogeoquímicos, como la captación del CO2, producción de oxígeno, liberación de nutrientes a partir de la materia muerta, son controlados por los procesos metabólicos de estos microorganismos. Además, hay que pensar que en la Tierra no existen fronteras que separen los diferentes sistemas acuático, terrestre y aéreo. Por lo tanto, todo lo que ocurra en un determinado lugar del planeta va afectar tarde o temprano otras zonas debido a su interconexión. Por ejemplo, los humedales o salares del desierto, representan un ecosistema muy importante con una diversidad única de animales y vegetales que son dependientes de un delicado equilibro sostenido por las comunidades microbianas locales: bacterias, arqueas, hongos, microalgas y protozoarios. También, distintos grupos étnicos del desierto de Atacama aún utilizan como fuente de alimento adicional a microorganismos como las cianobacterias nostoc, conocida por el nombre llayta, que proliferan en ambientes de altura únicos”.
Asimismo, el Dr. Lavín advierte que la influencia que tenemos nosotros sobre ambientes como la Antártica y el desierto de Atacama, al no preservarlos, pueden desencadenar fuertes consecuencias para la humanidad. “Como por ejemplo, la aceleración del proceso del cambio climático está forzando el derretimiento del hielo y exponiendo al ambiente actual varias zonas en Antártica que estuvieron escondidas por miles o millones de años. De esta forma, tal cual una película de ciencia ficción, no sería descabellado pensar que podría resultar en una ‘caja de pandora’ al traer del pasado microorganismos que estuvieron en dormancia y que resultaran ser nocivos para la humanidad, sea por una nueva enfermedad o que contribuyan con el proceso de cambio climático”, enfatiza el científico.
Y agrega que “por lo tanto, la preservación de estos ambientes, así como el estudio sus microorganismos, nos permiten entender no sólo la importancia del papel que cumplen y cómo podrían afectarnos su existencia o su pérdida, sino también sus utilidades como fuente de recursos naturales para la biotecnología y la producción de nuevas medicinas”.
