cianobacterias

Las «fábricas» de oxígeno y nitrógeno que sabían matemáticas

Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid desvelan que las cianobacterias, las "fábricas" de oxígeno y nitrógeno sobre la Tierra, saben contar.

«Cómo quisiera poder vivir sin aire», cantaba el grupo Maná en los años noventa. No les faltaba razón a los mexicanos. La vida en la Tierra y, en particular, la existencia de nuestra especie no se entenderían sin la presencia de oxígeno en nuestra atmósfera. Pero hace miles de millones de años, este gas no existía en el planeta. La «culpa» de que podamos tener oxígeno molecular es de unos seres realmente curiosos: las cianobacterias.

Según explican desde la Estación Experimental del Zaidín (CSIC), las cianobacterias «son organismos antiguos que se caracterizan por conjugar el proceso de la fotosíntesis oxigénica con una estructura celular típicamente bacteriana». ¿Qué significa todo esto? Sin ellas no podría explicarse la evolución del planeta ni de la vida en él.

cianobacterias

«Fabricaron» el oxígeno hace 3.000 millones de años

Además de ser los responsables de «fabricar» oxígeno para que este gas comenzase a estar presente en la atmósfera, las cianobacterias también se caracterizan por otro importante proceso. Muchas de ellas son capaces de fijar nitrógeno (es decir, tomar nitrógeno de la atmósfera y convertirlo en una forma química que podemos usar el resto de seres vivos). De este modo juegan un papel clave en el desarrollo de cultivos como el arroz. Un ejemplo es la especie Anabaena azollae, que en simbiosis con helechos, llega a proporcionar 50 kg de nitrógeno por hectárea.

Estos curiosos datos no son sólo cosa del pasado. En la actualidad, se calcula que siguen produciendo entre el 20% y el 30% de la actividad fotosintética del planeta. Pero hay algo todavía más asombroso. Las cianobacterias, además de producir casi todo el oxígeno atmosférico hace 3.000 millones de años, saben contar. Así lo ha demostrado un equipo de la Universidad Carlos III de Madrid en un trabajo publicado en la revista PNAS.

«En particular hemos estudiado unas cianobacterias que viven formando filamentos, viven en fila una detrás de otra», explica el Dr. Saúl Ares. «Cuando no tienen nitrógeno en el ambiente, una de cada diez se diferencia en un tipo de célula diferente que fija nitrógeno para todas las demás», señala el científico. Lo sorprendente de su resultado es que mantienen un patrón muy regular: son capaces de «contar» hasta diez y una de esas diez se encarga de tomar el nitrógeno de la atmósfera.

cianobacterias

El grupo de investigación de la UC3M ha analizado cómo son capaces de seguir ese tipo de patrones y dejar espacios de nueve cianobacterias, para que sea la décima la encargada de fijar nitrógeno. El estudio ha utilizado también la modelización por ordenador para así comprobar cómo crecerían estos organismos ancestrales y forman los intervalos de diez.

«Sin las cianobacterias ni la humanidad ni el resto de seres vivos complejos podríamos vivir en la Tierra, porque no tendríamos oxígeno que respirar ni nitrógeno con que construir nuestras moléculas complejas de ADN, de proteínas y el resto de nuestro organismo», concluye el científico. Una curiosidad matemática que nos ayuda a entender un poco mejor a estas auténticas «fábricas» de oxígeno y nitrógeno del planeta.

Imágenes | Josef Reischig (Wikimedia), Josef Reischig II (Wikimedia)

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