Cuando pensamos en “vida”, solemos imaginar ecosistemas templados, bosques, océanos o suelos fértiles. Sin embargo, una parte fundamental de la biodiversidad del planeta habita en condiciones que, a primera vista, parecerían incompatibles con la vida. Los microorganismos extremófilos están ampliando nuestra comprensión de los límites biológicos y, potencialmente, abriendo nuevas oportunidades para enfrentar los desafíos del cambio climático.
¿Qué son los microorganismos extremófilos?
Los microorganismos extremófilos son bacterias, arqueas, hongos o microalgas capaces de vivir, crecer y reproducirse en condiciones físicas o químicas extremas, donde la mayoría de los seres vivos no podría sobrevivir. A diferencia de otros microorganismos, los extremófilos no sólo toleran estos ambientes, sino que están evolutivamente adaptados a ellos.
Estas adaptaciones incluyen enzimas estables a altas temperaturas, mecanismos de protección frente a la desecación o la radiación, y sistemas metabólicos capaces de funcionar con recursos muy limitados, entre otras características. Gracias a esto, los extremófilos representan modelos únicos para entender cómo la vida se adapta al estrés ambiental.
Cuando hablamos de ambientes extremos, nos referimos a ecosistemas que presentan una o más condiciones límite para la vida, tales como altas o bajas temperaturas, alta salinidad, escasez extrema de agua, pH muy ácido o muy alcalino, alta radiación UV o baja disponibilidad de nutrientes.
Muchos de estos ambientes están aumentando en extensión o intensidad debido al cambio climático, por lo que estudiar a los microorganismos extremófilos y sus mecanismos de adaptación podría ser clave para comprender y generar soluciones resilientes para la humanidad frente al cambio climático.
Tipos de microorganismos extremófilos
Los microorganismos extremófilos se clasifican en base a la condición física o química extrema del ambiente donde se desarrollan.
- Termófilos: Su temperatura óptima de crecimiento es superior a 45 °C.
Un tipo de termófilos son los hipertermófilos, cuya temperatura óptima de crecimiento es superior a 80 °C, y los psicrófilos, que crecen bajo los 10 °C.
- Acidófilos: Su pH óptimo de crecimiento es por debajo de 5.
- Alcalófilos: Su pH óptimo de crecimiento es por arriba de 8.
- Halófilos: Aquellos que habitan en medios hipersalinos (de 5 % a 30 % de sal).
- Osmófilos: Viven a altas presiones osmóticas.
- Radiófilos: Aquellos resistentes a altos niveles de radiación.
- Metalófilos: Aquellos resistentes a altas concentraciones de metales pesados.
- Piezófilos: Requieren o toleran presión hidrostática de 40 atm a 60 atm.
Importancia de los microorganismos extremófilos
Desde un punto de vista ecológico, los extremófilos cumplen funciones, tales como:
- Sostener ciclos biogeoquímicos, como el del carbono, nitrógeno y azufre, incluso en condiciones extremas.
- Contribuir a la estabilidad de ecosistemas frágiles, donde pocas especies pueden sobrevivir.
- Interactuar con plantas y otros organismos, favoreciendo su adaptación a suelos salinos, áridos o empobrecidos.
Estas funciones son especialmente relevantes en escenarios de desertificación, salinización de suelos y pérdida de biodiversidad.
A nivel biotecnológico, los microorganismos extremófilos representan un recurso estratégico para el desarrollo de soluciones innovadoras frente al cambio climático. Por ejemplo:
- Biotecnología ambiental: Aplicación en biorremediación de suelos y aguas contaminadas, incluso en condiciones adversas.
- Agricultura resiliente: Desarrollo de bioinsumos microbianos que mejoran la tolerancia de cultivos al estrés hídrico, salino y térmico.
- Captura y transformación de carbono: Algunos extremófilos participan en procesos metabólicos que pueden contribuir a estrategias de mitigación del CO₂.
- Entre otras.
En un contexto de crisis climática, la biotecnología basada en extremófilos permitiría diseñar soluciones inspiradas en la naturaleza, aprovechando organismos que ya están preparados para enfrentar condiciones extremas.
Los microorganismos extremófilos nos enseñan que la vida no solo resiste, sino que innova en entornos adversos. Estudiarlos es clave para desarrollar tecnologías sostenibles que ayuden a mitigar y adaptarnos al cambio climático.
Referencias
- Science Learning Hub. (2022, 8 de febrero). Extremophilic microorganisms. Science Learning Hub. Recuperado de: https://www.sciencelearn.org.nz/resources/3100-extremophilic-microorganisms
- Oliart-Ros, R. M., Manresa-Presas, Á., & Sánchez-Otero, M. G. (2016). Utilización de microorganismos de ambientes extremos y sus productos en el desarrollo biotecnológico. CienciaUAT, 11(1). Recuperado de: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-78582016000200079
- Rampelotto, P. H. (2013). Extremophiles and extreme environments. Life, 3(3), 482–485. Recuperado de: https://www.mdpi.com/2075-1729/3/3/482
