Thiomargarita magnifica puede alcanzar un tamaño comparable al de un maní; es un verdadero gigante en el pequeño mundo de las bacterias.
En la jerga popular se suele sustituir el término “bacteria” por “microbio”, en referencia a su pequeño tamaño que las hace invisibles a simple vista… al menos, para la mayoría de ellas; no es el caso de esta nueva especie con un tamaño tan impresionante que acaba de establecer un nuevo récord mundial.
Hasta ahora, este título de la bacteria más grande jamás documentada fue para Thiomargarita namibiensis, un auténtico coloso bacteriológico capaz de alcanzar los 0,75 mm. Pero esta nueva especie simplemente rompió ese récord; los individuos miden en promedio… 0,9 cm.
Incluso se ha establecido el récord para una celda individual en 2 cm, es decir, un tamaño “comparable a la de un maní“. Esto es varios miles de veces más grande que una bacteria promedio, considerablemente más grande que el récord anterior. Los investigadores incluso esperan que algunos especímenes puedan ser aún más grandes en condiciones ideales.
Un verdadero micro-coloso…
Este verdadero coloso ha redefinido lo que los investigadores creían saber sobre el crecimiento bacteriano. Hasta entonces, los especialistas estaban convencidos de que el tamaño de las bacterias estaba limitado por su capacidad de intercambiar moléculas con su entorno. Sin embargo, cuanto más grande es la organización, más complicada se vuelve esta logística.
En efecto, para entrar o salir del citoplasma de la célula (el bolsillo central que contiene en particular los orgánulos, equivalentes funcionales de los órganos en la escala de una célula), cada compuesto debe interactuar específicamente con un elemento de la maquinaria celular colocado en el diafragma.
Es muy conveniente para bacterias pequeñas; dado que tienen un volumen pequeño, es fácil que los compuestos encuentren su salida o entrada. Pero el problema es que en este contexto específico, cuando aumentamos el tamaño de un organismo, su volumen aumenta más rápido que su superficie; por lo tanto, la relación entre el área de superficie y el volumen disminuye a medida que el organismo crece.
Esta relación superficie a volumen (S/V) es un problema que va mucho más allá de las bacterias; es absolutamente central en la biología general. Este parámetro es directamente responsable, entre otras cosas, del límite de tamaño de muchas especies animales; si nunca has conocido a un humano del tamaño de un diplodocus, es sobre todo una historia de relación S/V.
…que desafía todos los límites teóricos
Para superar este límite conceptual, muchas especies han desarrollado contramedidas a través de la selección natural; en la mayoría de las especies encontramos, por ejemplo, sistemas circulatorios más o menos desarrollados. Para eso está tu sangre: permite que cada molécula llegue directamente a su destino, en lugar de esperar pacientemente a que llegue allí por difusión, lo que te dejaría todo el tiempo para ahogarte o morir de hambre.
Pero a diferencia de nosotros, estos organismos no tienen un sistema circulatorio complejo; ni siquiera tienen derecho a un sistema de preparación rudimentario. Los nutrientes y otros elementos deben encontrar su camino por simple difusión en el líquido del citoplasma. De hecho, como cualquier ser vivo, necesita ser alimentado constantemente, y esta difusión es un fenómeno relativamente lento.
En consecuencia, cuanto más aumenta el tamaño, más aumenta la relación superficie/volumen, más distancia tienen que recorrer las moléculas y más difícil es para la célula mantenerse. Por lo tanto, existe un umbral teórico más allá del cual la célula simplemente ya no sería viable. En este caso, ¿cómo explicar la presencia de semejante coloso?
Para crecer hasta este punto, esta bacteria recién descubierta utiliza un juego de manos evolutivo muy ingenioso; tiene otra bolsa llena de líquido en el medio de su citoplasma. Esta bolsa, que representa casi las ¾ partes del volumen total de la bacteria, permite transportar moléculas a la membrana sin depender exclusivamente de la difusión.
Un genoma XXL
Este mismo mecanismo ya había sido identificado en tiomargarita namibiensis, el anterior campeón defensor. El análisis genético reveló de paso que el gigante de la nueva categoría pertenecía al mismo grupo; así fue bautizada tiomargarita magnífico.
Este mismo análisis genético reveló otro aspecto fascinante de tiomargarita magnífico. No son solo sus dimensiones físicas las que son extremas: su genoma, también, es simplemente masivo. Contiene más de 11 millones de bases que definen nada menos que 11.000 genes. Cifras sencillamente extraordinarias, y cercanas a tres veces por encima del promedio genomas bacterianos!
Y los investigadores no estaban al final de sus sorpresas. En efecto, tiomargarita magnífico les tenía reservada una última gran sorpresa; también notaron la presencia de ribosomas directamente adyacentes al ADN de la célula.
¿Una de las piezas que faltan en el gran rompecabezas de la evolución?
Muy brevemente, estos ribosomas son orgánulos celulares que desempeñan el papel de fábricas de proteínas. Este es un hallazgo significativo; según los investigadores, este arreglo es probablemente una forma de optimizar el proceso de traducción y transcripción que permite sintetizar proteínas a partir de la receta definida por el ADN.
Concretamente, es una arquitectura más optimizada en comparación con la mayoría de las bacterias; de hecho, el hecho de separar la maquinaria genética de esta manera es un enfoque que se encuentra más bien en los organismos mucho más sofisticado. Suficiente para redefinir toda una sección de la investigación fundamental en bacteriología, ¡solo eso!
“Con demasiada frecuencia, las bacterias se equiparan con formas de vida simples, pequeñas y de «baja evolución».”, explica Chris Greening, microbiólogo de la Universidad de Monash. “Las “bolsas de proteínas” comunes, en definitiva. ¡Pero esta bacteria nos muestra que esta observación no podría estar más lejos de la realidad!”
Este es un elemento particularmente llamativo para los investigadores. En efecto, tiomargarita magnífico bien puede contener alguna información crucial para comprender el origen de la vida tal como la conocemos. Según Kazuhiro Takemoto, bioinformático del Instituto de Tecnología de Kyushu, podría ser “un eslabón perdido en la historia de la evolución de las células complejas. ¡Es por tanto un gran descubrimiento a todos los niveles!
El texto del estudio está disponible aquí.
