Radiación nuclear, temperaturas de más de 80º C o rondando el cero, ambientes sulfurosos o alcalinos… Unas condiciones extremas y letales para los humanos y la mayoría de los seres conocidos, pero un paraíso para los extremófilos. El descubrimiento de estos seres, hace unas décadas, desarmó el “bio-reduccionismo”: las condiciones para albergar vida son mucho más amplias de lo que se creía y, por tanto, no resulta descabellado pensar que también lo sean fuera de la Tierra. Por otro lado, los extremófilos están permitiendo el desarrollo de numerosas aplicaciones prácticas en sectores tan diversos como el sector alimentario, la medicina, la cosmética o la industria petrolera.
Las posibilidades que ofrecen los seres extremófilos están dando lugar a un número de investigaciones cada vez mayor. Un equipo de científicos indios ha descubierto recientemente tres nuevas especies de bacterias en la estratosfera terrestre, a una altura de entre 20 y 41 kilómetros (los aviones vuelan a unos 11 kilómetros). Estos microorganismos, a los que han denominado PVAS-1, B3 W22 y B8 W22, tienen una resistencia a los rayos ultravioletas (UV) mucho mayor que otros organismos conocidos similares.
Se han encontrado extremófilos en hielo, en lagos con agua similar a un detergente concentrado o incluso en el excremento de pingüinoTambién recientemente, un grupo de científicos de la Universidad de Boulder, Colorado, Estados Unidos (EE.UU.) ha localizado en el volcán Socompa, en el desierto de Atacama y a una altura de 5.800 metros, una comunidad de microorganismos que viven gracias al dióxido de carbono (CO2), agua y metano que les proporcionan las fumarolas volcánicas. Uno de sus responsables, Steve Schmidt, considera que este tipo de condiciones pueden darse en Marte y, por ello, deduce que podrían permitir el desarrollo de seres similares.
Hace un par de meses, científicos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE.UU. (NOAA por sus siglas en inglés), daban a conocer el hallazgo de unas bacterias en los Grandes Lagos norteamericanos. En concreto, los microorganismos residen en unos sumideros a 20 metros de profundidad, y son capaces de metabolizar compuestos de azufre sin necesidad de luz. Estas bacterias ya eran conocidas, por lo que el elemento destacable ha sido que, gracias a su análisis genético, se ha comprobado su relación de parentesco con otra bacteria extremófila de los lagos subglaciales de la Antártida.
Precisamente, la Antártida es una mina para los científicos que buscan vida extrema. Por ejemplo, un equipo de la NASA, dirigido por el astrobiólogo Richard Hoover, ha descubierto nuevas especies en el lago Untersee. Sus aguas, tan alcalinas que parecen un detergente concentrado, y los sedimentos, con una alta concentración de metano, recuerdan a lugares como Marte, los cometas, o las lunas heladas de Júpiter o Saturno. Además de en la Antártida, el equipo de Hoover ha encontrado también extremófilos en el hielo y en el permafrost de Alaska, Siberia o Patagonia, incluso en un sustrato tan extravagante como el excremento de pingüino.
En este sentido, la NASA ha puesto en marcha investigaciones en lugares de la Tierra similares a los de otros planetas, con el objetivo de mejorar los sistemas de búsqueda de vida extraterrestre. Un ejemplo cercano es el proyecto MARTE, en la cuenca del río Tinto (Huelva), en el que trabaja también el microbiólogo español Ricardo Amils.
Los extremófilos ponen también en aprietos a los científicos que quieren definir qué es la vida. Por ejemplo, se han encontrado microorganismos en un túnel de Alaska congelados durante 32.000 años y que «volvieron a la vida» según se iba derritiendo el hielo.
En otros casos, también nos enseñan que la luz del Sol no es la única fuente de energía para la vida. Por ejemplo, los radiófilos se desarrollan en entornos radiactivos, como un hongo negro que vive en las paredes de Chernobyl. Y el año pasado, investigadores de las universidades de Princeton e Indiana descubrieron bacterias a 3,2 kilómetros de profundidad asentadas en rocas de uranio, de manera que se alimentaban de su radiación, además de elementos químicos similares a la lejía y de la roca sólida de su entorno.
Aplicaciones prácticas de los extremófilos
Por si pareciera poca la importancia de los extremófilos para la comprensión y la búsqueda de la vida dentro y fuera de la Tierra, los científicos han descubierto que también pueden ser muy útiles. Ya en los años 70, Thomas Brock, de la Universidad de Madison (EE.UU.), encontró en una fuente termal del Parque Nacional de Yellowstone la bacteria Thermus aquaticus. Su resistencia al calor permitió la creación de la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Este sistema permite hacer copias de ADN, fundamental para el desarrollo de la investigación biológica y genética (por ejemplo, para detectar genes de cáncer), el diagnóstico médico o los análisis forenses.
La creación de la técnica PCR, gracias a un extremófilo, ha sido fundamental para el desarrollo de investigaciones contra el cáncer o los análisis forensesAsimismo, sectores muy diversos trabajan con extremófilos para desarrollar enzimas más baratas y eficaces, gracias a su capacidad de acelerar reacciones químicas sin alterarse en condiciones extremas. Por ejemplo, las enzimas resistentes al calor (termófilas) se han usado para obtener ciclodextrinas a partir del maíz, lo que ha permitido estabilizar sustancias volátiles, mejorar la toma de medicamentos y enmascarar olores desagradables.
En el otro extremo, los organismos psicrófilos, resistentes a temperaturas cercanas al punto de congelación del agua, han dado lugar a mejoras en sectores relacionados con el frío, como las industrias del procesado de alimentos, los fabricantes de perfumes y fragancias o los de detergentes para lavado en frío.
Y no son los únicos ejemplos: los acidófilos permiten mejorar la digestibilidad de granos en el estómago de los animales; los alcalófilos, capaces de vivir en entornos alcalinos, similares a la lejía, se emplean para fabricar detergentes o para producir prendas vaqueras «al lavado de piedra»; los halófilos, propios de ambientes hipersalinos, se utilizan para aumentar la cantidad de crudo extraído de los yacimientos petroleros.
Asimismo, la ingeniería genética abre un abanico de posibilidades incluso mayor, al poder manipular estos organismos. Por ejemplo, la protoglobina (una forma primitiva de hemoglobina), hallada en el extremófilo Aeropyrum pernix, se apunta como un posible apoyo para la creación de sangre artificial. Por su parte, otros investigadores recuerdan el gran potencial de algunos de estos extremófilos para el desarrollo de la «biominería», con la que se podrían extraer minerales de forma más sencilla.
Por su parte, la ciencia básica también ha ampliado sus puntos de vista. Gracias a su estudio genético y molecular se han confirmado tres líneas evolutivas principales con un ancestro común, y no dos, como se creía hasta entonces. Junto a las bacterias (organismos unicelulares procariotas) y los eucariotas (organismos cuyas células presentan un núcleo verdadero), los científicos incluyen también a las arqueas, unos microorganismos con características similares a las anteriores, pero también con diferencias que las hacen únicas.
El término “extremófilo” se utiliza por primera vez en 1974, en un trabajo del investigador R.D. MacElroy. Posteriormente, a medida que se han ido descubriendo nuevos microorganismos extremos, la variedad ha ido creciendo. Así, además de los mencionados anteriormente, los expertos hablan de anhidrobiosis para referirse a seres que viven en ausencia de agua; barófilos, seres que viven en ambientes con presión muy alta; hipertermófilos, con temperaturas óptimas de crecimiento por encima de los 80º C; o xerófilos, capaces de desarrollarse en zonas con muy baja humedad.
En cualquier caso, cabe recordar que la mayor parte de los extremófilos son microorganismos, si bien también se pueden encontrar a algunos pluricelulares, sobre todo entre los barófilos.
