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    microorganismos nutriéndose en el fondo del pantano - Curtis - lectura 12 -

    LECTURA 12.

    Hasta los organismos en apariencia tan simples como los procariontes responden a los estímulos. Algunas bacterias fotosintéticas, por ejemplo, responden a la luz desplazándose hacia ella. Una de esas especies es el Halobacterium halobium. Tiene afinidad por la sal y posee la rodopsina, un pigmento, en su membrana celular. Sería tentador conjeturar que la rodopsina es el detectador de luz para el H. halobium, ya que ese pigmento cumple esa función en el ojo de los vertebrados. Escherichia coli y otras bacterias flageladas exhiben respuestas quimiotácticas en la carrera que emprenden hacia zonas con azúcares u otras sustancias de ese tipo, así como en su huída a los tumbos de sustancias nocivas repelentes. El patrón de movimiento está dado por el sentido de rotación de los flagelos. Este sentido está controlado por información que la bacteria colítica adquiere a través de sus quimiosensores especializados. Las bacterias flageladas no solamente tienen quimiorreceptores para moléculas nutrientes sino además para moléculas repelentes. No necesitan ingerir el repelente para desencadenar la respuesta de huída. El Escherichia coli tiene aproximadamente veinte quimiorreceptores diferentes, todos ellos proteínas (Julius Adler y colaboradores de la Universidad de Wisconsin). Doce de ellos detectan nutrientes y el resto detectan repelentes.

    La ubicación de los quimiorreceptores capaces de detectar a los azúcares galactosa, maltosa y ribosa se halla entre dos membranas celulares que rodean al microorganismo. Otros quimiorreceptores se hallan intimamente asociados con una sola de ambas membranas. Se ha encontrado evidencia que las bacterias retienen información sobre la existencia de niveles de concentración hasta por 60 segundos, de manera que, mientras se trasladan, esa memoria les permite comparar otros niveles de concentración ubicados a muchas células de distancia. Otras bacterias halladas en pantanos de Massachussets resultaron ser magnetotácticas, esto es, que detectan campos magnéticos que les permiten orientarse y nadar en direcciones preferenciales. Esas bacterias nadaban hacia el norte magnético.

    Para entender el mecanismo se realizaron estudios que revelaron la presencia de Fe3O4 en unos veinte gránulos. Ese compuesto es la magnetita, que el hombre usa como material para construir imanes. Los veinte gránulos forman una fila que tiene así un único norte y un único sur. Los flagelos ubicados en uno de los extremos imprimen movimientos hacia el norte geográfico, ya que los veinte gránulos se orientan espontáneamente con el campo magnético terrestre (*). La ventaja para la bacteria residía en la componente vertical que exhibe el campo magnético terrestre en Massachussets, componente que orientaba al microorganismo hacia los depósitos ricos en materias orgánicas en descomposición del fondo del pantano.

    ¿Qué pasaría en el hemisferio sur con estas bacterias magnéticas? La intuición exigiría una polaridad invertida. Los imanes internos de los microorganismos de Tasmania y de Nueva Zelanda, hallados en 1980, confirmaron ese razonamiento. Los flagelos están allí en el otro extremo. En el ecuador del planeta el magnetismo terrestre no tiene componente vertical y existen allí tanto un tipo, como el otro de bacterias sensibles al campo magnético. Una vez nacidas en el fondo de los pantanos, cualquiera de ambas formas impiden que la bacteria ascienda y abandone el hábitat preferencial rico en nutrientes.

    Estos ejemplos ilustran una serie de respuestas de notable complejidad por tratarse de organismos tan pequeños y simples. Son precursores de los tipos de respuesta de creciente complejidad que ocurren en los eucariontes.

    Helena Curtis, Biología, pag 438/9

      (*) La adquisición de esta orientación espontánea es un interesante caso de un fenómeno más general denominado autoorganización. Los gránulos magnéticos están fabricados por instrucciones genéticas heredadas y no necesitan otra reglamentación adicional para ubicarse correctamente. La fabricación innata de los gránulos es como la fabricación innata de las flagelinas propulsoras para la nanotecnología, la de las telarañas, de la leche vacuna, de la lana de las ovejas, de la cera para los panales de abejas, de la caparazón de los crustáceos o de las ideas maduras del científico, estas últimas logradas sobre una base innata y con la ayuda de los trucos enseñados por una cultura de siglos, trucos que tambien aparecen al considerar la estructura de la telaraña. Son todas biotecnologías factibles de ser estudiadas, modelizadas, imitadas y mejoradas. Son tambien autoorganizaciones espectaculares que ayudan a la nutrición.

    • lectura 11

    • otra lectura encadenada con la presente: Natación de microorganismos

    16.may.1999

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    Colección de lecturas de Biología- Carlos von der Becke