Comstock/Comstock/Getty Images
Las bacterias son los caballos de batalla invisibles del planeta:consumen materia orgánica y la transforman en nutrientes que sustentan la vida en los ecosistemas. Con una biomasa global que supera la de todos los demás organismos combinados, las bacterias prosperan dondequiera que exista agua, se reproducen a velocidades asombrosas y soportan condiciones extremas que de otro modo detendrían la actividad biológica. Su capacidad colectiva para reciclar elementos químicos sustenta la resiliencia de los entornos terrestres y acuáticos.
Las bacterias quimioheterotróficas obtienen carbono y energía de compuestos orgánicos. Secretan enzimas extracelulares que descomponen moléculas complejas en azúcares simples, aminoácidos y otras formas asimilables. Esta digestión extracelular, esencialmente un servicio público, permite que las bacterias prosperen mientras suministran a sus comunidades nutrientes vitales. Por el contrario, los quimioautótrofos aprovechan las moléculas inorgánicas para obtener energía y fijan carbono a partir del CO₂, mientras que los fotoautótrofos capturan energía luminosa. Si bien estos últimos no descomponen la materia orgánica, son indispensables para el ciclo de nutrientes y el secuestro de carbono.
Como actores fundamentales en los ciclos del carbono y el nitrógeno, las bacterias convierten el CO₂ atmosférico en biomasa celular, secuestrando carbono de forma eficaz. Los quimioheterótrofos invierten este proceso durante la descomposición, liberando CO₂ a la atmósfera. Las bacterias fijadoras de nitrógeno, incluidas las cianobacterias, convierten el N₂ atmosférico en nitrógeno biodisponible, formando la base para la síntesis de proteínas vegetales. Las asociaciones simbióticas entre estos fijadores y las plantas crean un intercambio mutuamente beneficioso:las plantas proporcionan carbohidratos y las bacterias suministran nitrógeno (ver ASM ).
Las biopelículas microbianas (comunidades de bacterias, hongos y algas encerradas en sustancias poliméricas extracelulares) sirven como la primera línea de descomposición en muchos ecosistemas. Al compartir enzimas, nutrientes y material genético, las biopelículas aceleran la descomposición de polímeros vegetales resistentes como la lignina y la celulosa. En los hábitats de agua dulce, los invertebrados dependen de la hojarasca "condicionada", que se vuelve digerible sólo después del ablandamiento mediado por biopelículas. Procesos similares ocurren en la tierra, donde las biopelículas inician la descomposición de la basura y la formación del suelo.
Aunque la mayor parte de la vida depende del oxígeno, las bacterias pueden persistir en ambientes sin oxígeno, como fondos oceánicos, hojarasca densa y suelos compactados. En estos nichos anaeróbicos, los microbios reemplazan el oxígeno con aceptores de electrones alternativos (nitrato, sulfato o incluso dióxido de carbono) para mantener el metabolismo. Las arqueas metanogénicas, por ejemplo, producen metano en verdaderas condiciones anóxicas, lo que ilustra la notable adaptabilidad de la vida microbiana.
