UN ACCIDENTE NUN LABORATORIO LEVA AO DESCUBRIMENTO DUNHA RARA BACTERIA QUE COME METAIS

SEM coloreado de subproducto de óxido de manganeso producido pola bacteria /  Hang Yu/Caltech

Cando o microbiólogo Jared Leadbeater regresou á súa oficina por primeira vez en meses despois dunha viaxe de traballo, atopou algo bastante estraño: un composto de carbonato de manganeso de cor crema (MnCO₃) recubría os obxectos de cristal que deixara no vertedoiro. Pero, ademais, tiña unha estraña tonalidade máis escura.

«Pensei, ’Que é iso?’», conta Leadbeater, investigador do Instituto de Tecnoloxía de California (Caltech), quen rapidamente se deu conta de que ao carbonato de magnaneso «roubáranlle» os seus electróns. É dicir, oxidárase converténdose en óxido de manganeso. Pero algo tiña que estar a iniciar a reacción: un «ladrón» de electróns. «Comecei a preguntarme se uns  microbios buscados durante décadas pola ciencia podían ser os responsables, polo que me propuxen realizar probas ata resolver o enigma», afirma o micriobiólogo para Sciencealert.

Leadbeater e o seu equipo recubriron máis frascos con MnCO₃ e  esterilizaron algúns con vapor (porque conécese que o MnCO₃ é estable nestas condicións). Pero o composto de manganeso non se escureceu (incluso un ano despois). Por tanto, o «ladrón» debía ser algo que se destruíse con vapor quente. É por iso que os investigadores estudaron o que había nos frascos a través da análise de ARN, que desvelou que había ata 70 bacterias. Tras máis probas, o equipo descartou a maioría ata quedar con dous posibles culpables.

En concreto, eran bacterias Nitrospirae, que xeralmente teñen forma de media lúa, e Betaproteobacterium, en forma de bastón. Sábese que os familiares de ambas as especies de bacterias viven en augas subterráneas. «Illamos betaproteobacterium dos óxidos alterados como colonias individuais... pero esta especie non oxida MnCO₃ só. O Nitropirae é o único responsable da oxidación de Mn (II) ou a actividade é consorciada», escribe no equipo en estudo que acaba de ser publicado na revista Nature.

Para comprobar se o roubo fora un traballo en equipo, os investigadores utilizaron manganeso marcado con carbono 13 nalgúns dos seus cultivos e, efectivamente, a bacteria incorporou estes isótopos de carbono nos seus corpos. Isto confirmou que as bacterias sospeitosas eran autótrofas: poden producir os seus propios alimentos utilizando unha fonte de enerxía e, neste caso, as bacterias estaban a usar a enerxía dos electróns de manganeso para converter o CO₂ en carbono utilizable, como as plantas usan a luz solar para converter o CO₂ e a auga en azucres e osíxeno durante a fotosíntese.

Este proceso chámase quimiosíntesis, e aínda que se sabe que ocorre usando outros metais, é a primeira vez que se observa que estas bacterias usan manganeso como fonte de combustible. Aínda que é un dos elementos máis comúns na superficie do noso planeta, gran parte sobre o manganeso e o seu ciclo na Terra segue sendo un misterio, incluída a súa estraña tendencia a  obstruir as tubaxes de auga.

«Existe un conxunto completo de literatura de enxeñería ambiental sobre sistemas de distribución de auga potable que se obstrúen con óxidos de manganeso -afirma Leadbetter-, pero como e por que motivo xérase devandito material seguiu sendo un enigma. Moitos científicos consideraron que as bacterias que usan manganeso como enerxía poderían ser responsables, pero a evidencia que apoia esta idea non estaba dispoñible. Ata o de agora».

O óxido de manganeso tamén aparece enigmáticamente como nódulos en gran parte do fondo mariño, e está involucrado en moitos ciclos interconectados de elementos que inclúen carbono, nitróxeno, ferro e osíxeno. É por iso que a de «ladróns» que rouban electróns de manganeso, como estas bacterias recentemente descubertas, podería explicar moito.

Os investigadores din que os tempos de duplicación celular das bacterias e as taxas de oxidación crearían óxidos de manganeso en cantidades equivalentes ás reservas mundiais en só dous anos. Os parentes próximos destas especies parecen estar presentes en moitos lugares, polo que o seu potencial para facer circular este metal pola Terra podería ser enorme.

FONTE: abc.es/ciencia