Los microbiólogos de Caltech han descubierto bacterias que se alimentan de manganeso y utilizan el metal como fuente de calorías. Se predijo que tales microbios existían hace más de un siglo, pero no se había encontrado ni descrito ninguno hasta ahora.

"Estas son las primeras bacterias que utilizan manganeso como fuente de combustible, "dice Jared Leadbetter, profesor de microbiología ambiental en Caltech quien, en colaboración con el becario postdoctoral Hang Yu, describe los hallazgos en la edición del 16 de julio de la revista Naturaleza . "Un aspecto maravilloso de los microbios en la naturaleza es que pueden metabolizar materiales aparentemente improbables, como metales, produciendo energía útil para la célula ".

El estudio también revela que las bacterias pueden usar manganeso para convertir dióxido de carbono en biomasa. un proceso llamado quimiosíntesis. Previamente, los investigadores sabían de bacterias y hongos que podrían oxidar el manganeso, o despojarlo de electrones, pero solo habían especulado que los microbios aún por identificar podrían aprovechar el proceso para impulsar el crecimiento.

Leadbetter encontró la bacteria por casualidad después de realizar experimentos no relacionados con una luz, forma de manganeso similar a la tiza. Había dejado un frasco de vidrio sucio con la sustancia para remojarlo en agua del grifo en el fregadero de su oficina de Caltech antes de partir durante varios meses para trabajar fuera del campus. Cuando regresó, la jarra estaba recubierta con un material oscuro.

"Pensé, '¿Qué es eso?' ”, Explica.“ Empecé a preguntarme si los microbios buscados durante mucho tiempo podrían ser los responsables, así que realizamos pruebas sistemáticamente para averiguarlo ".

La capa negra era de hecho manganeso oxidado generado por bacterias recién descubiertas que probablemente provenían del agua del grifo. "Existe evidencia de que los parientes de estas criaturas residen en el agua subterránea, y una parte del agua potable de Pasadena se bombea de los acuíferos locales, " él dice.

El manganeso es uno de los elementos más abundantes en la superficie de la tierra. Los óxidos de manganeso toman la forma de un sustancia grumosa y son de naturaleza común; se han encontrado en depósitos subterráneos y también pueden formarse en sistemas de distribución de agua.

"Existe un conjunto completo de literatura de ingeniería ambiental sobre los sistemas de distribución de agua potable que se obstruyen con óxidos de manganeso, ", dice Leadbetter." Pero cómo y por qué se genera tal material allí ha permanecido como un enigma. Claramente, Muchos científicos han considerado que las bacterias que utilizan manganeso para obtener energía podrían ser responsables, pero la evidencia que apoya esta idea no estaba disponible hasta ahora ".

El hallazgo ayuda a los investigadores a comprender mejor la geoquímica del agua subterránea. Se sabe que las bacterias pueden degradar los contaminantes en las aguas subterráneas, un proceso llamado biorremediación. Al hacer esto, varios organismos clave "reducirán" el óxido de manganeso, lo que significa que le donan electrones, de una manera similar a como los humanos usan el oxígeno en el aire. Los científicos se han preguntado de dónde proviene el óxido de manganeso en primer lugar.

"Las bacterias que hemos descubierto pueden producirlo, así disfrutan de un estilo de vida que también les sirve para suplir al resto de microbios lo que necesitan para realizar reacciones que consideramos beneficiosas y deseables, "dice Leadbetter.

Los hallazgos de la investigación también tienen una posible relevancia para comprender los nódulos de manganeso que salpican gran parte del lecho marino. Estas bolas metálicas redondas, que puede ser tan grande como una toronja, eran conocidos por los investigadores marinos desde los cruceros del HMS Challenger en la década de 1870. Desde entonces, Se ha descubierto que tales nódulos recubren el fondo de muchos de los océanos de la Tierra. En años recientes, Las empresas mineras han estado haciendo planes para cosechar y explotar estos nódulos, porque los metales raros a menudo se encuentran concentrados dentro de ellos.

Pero se sabe poco sobre cómo se forman los nódulos en primer lugar. Yu y Leadbetter ahora se preguntan si los microbios similares a los que han encontrado en el agua dulce podrían desempeñar un papel y planean investigar más a fondo el misterio. "Esto subraya la necesidad de comprender mejor los nódulos marinos de manganeso antes de que sean diezmados por la minería, "dice Yu.

"Este descubrimiento de Jared y Hang llena un gran vacío intelectual en nuestra comprensión de los ciclos elementales de la Tierra, y se suma a las diversas formas en que el manganeso, un metal de transición abstruso pero común, ha dado forma a la evolución de la vida en nuestro planeta, "dice Woodward Fischer, profesor de geobiología en Caltech, que no participó en el estudio.