Suicidio ecológico microbiano
Una comunidad microbiana de bacterias contamina tanto su medio que termina con la vida de todos sus individuos antes de que se agoten los recursos disponible.
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El mundo microbiano es mucho más complejo que lo que el hombre de la calle supone. Por estas mismas páginas de NeoFronteras hemos visto muchos ejemplos de cooperación entre microbios. Así, por ejemplo, hay casos de comunidades de distintas especies en las que unas aprovechan los metabolitos de otra.
Muchas de estas comunidades forman agregados de distintos tipos, desde las biopelículas a los estromatolitos, en otro ejemplo de propiedad emergente que surge a raíz de reglas de cooperación simples. Para todo ello es necesario algún tipo de comunicación entre los individuos.
Uno de los casos más fascinantes es el de los mohos mucilaginosos, que incluso asumen el sacrificio de unos individuos por el bien de la comunidad o de la especie. Estos microorganismos ameboides son capaces de formar estructuras que transportan nutrientes con unos trazados con los que se resuelven problemas de distancia mínima. Si se partiera desde cero de un país con ciudades dispersas al azar, la manera más efectiva de trazar las carreteras sería la dictada por las estructuras creadas por mohos del fango en modelos experimentales en los que se sustituye las ciudades por montoncitos de nutrientes.
Todo esto parece sugerirnos que los microorganismos poseen cierta inteligencia colectiva y que esta habría aparecido por evolución como un resultado inevitable. Al fin y al cabo, la vida microbiana reinó sobre la Tierra durante más de 3000 millones de años hasta que aparecieron los seres pluricelulares.
Sin embargo, la evolución es un tanto contingente y puede dar lugar a comportamientos irracionales e incluso suicidas. Un estudio reciente muestra como una comunidad microbiana puede verse infectada de tal estupidez masiva que lleva consigo unos efectos devastadores sobre la propia comunidad que hacen que desaparezca.
Jeff Gore (Massachusetts Institute of Technology) y sus colaboradores han estudiado la bacteria del suelo Paenibacillus sp. Para ello diseñaron unos experimentos simples en los que cultivaron estas bacterias en un medio con glucosa y otros nutrientes. Entonces las bacterias experimentaron un crecimiento exponencial, algo común en estos casos.
Generalmente este crecimiento exponencial se detiene cuando se agotan todos los nutrientes y la población microbiana muere de hambre. Este caso ha sido usado muchas veces como metáfora del comportamiento alocado de la especie humana, que consume recursos en forma exponencial hasta que choquemos contra los límites del planeta, algo que ya está ocurriendo.
Pero, en este caso del Paenibacillus no se da un agotamiento de los recursos. En su lugar, estos microorganismos contaminan su ambiente tan rápida y masivamente que la población al completa muere intoxicada y desaparece. Los investigadores sostienen que, básicamente, la comunidad microbiana comete un suicidio ecológico.
El fenómeno es tan dramático que se puede observa un crecimiento exponencial tal que en 24 horas es seguido por un decrecimiento exponencial. Al final no queda ni una sola célula viable en el cultivo, aunque todavía queden nutrientes suficientes para un potencial crecimiento.
Estas bacterias segregan un ácido que es liberado al medio, en este caso el cultivo. Según se va acumulando este ácido, el pH va bajando hasta que la acidez es letal para estos microbios.
Lo curioso es que estos microorganismos no hayan desarrollado por evolución un mecanismo por el cual sepan que tienen que detener ese crecimiento o esa contaminación masiva. Las células simplemente no se dan cuenta de lo que están haciendo a tiempo y no detienen su comportamiento.
Pero el caso de Paenibacillus no es único, alrededor de un cuarto de las cepas de bacterias del suelo que estos investigadores han puesto a prueba poseen este estúpido comportamiento suicida.
Quizás lo más curioso es la manera en la que los investigadores consiguen evitar ese destino final. Basta añadir una disolución tampón al medio que controle el pH o pequeñas cantidades de antibiótico que reduzca el crecimiento sin control para que la población no se autocontamine hasta desaparecer.
Algunos investigadores se preguntan por qué el fenómeno no había sido descubierto hasta ahora. Quizás la razón sea que no se buscó tal comportamiento porque se asumía que no existía. Se suponía que, antes de que se llegase esa situación, debían de intervenir procesos inhibidores que impidieran la muerte total de la población. Estos procesos pueden además forzar la formación de esporas o de quistes a la espera de tiempos mejores cuando las condiciones ambientales sean de nuevo propicias.
El resultado se ha obtenido con monocultivos en un sistema cerrado con aporte ilimitado de nutrientes. Obviamente esto no significa que estas sean las condiciones y este sea el comportamiento en la Naturaleza, pues el suelo es una rica comunidad de todo tipo de microorganismos muy compleja y la basura de unos puede ser la comida de otros. Además, pueden comunicarse unos con otros de tal modo que el comportamiento suicida se detenga. Unas especies compiten contra otras y las distintas poblaciones son reguladas. Unas especies acidifican el medio mientras que otras elevan el pH.
Extraer y aislar una de estas cepas microbianas del suelo y colocarlas en un medio de cultivo es ponerlas frente a una situación que casi nunca se da en la Naturaleza y frente a la cual las especies no han evolucionado para tener una estrategia de defensa.
En todo caso, es un buen ejemplo de la lucha perpetua que hay en la Naturaleza, lucha que hace surgir comportamientos complejos como los de cooperación frente a los egoísmos particulares.
No es el único caso que hay en la Naturaleza de comportamiento destructivo sobre el medio. Al fin y al cabo tampoco es extraño que los organismos realicen acciones que a corto plazo sean beneficiosas para los individuos, pero que, a largo plazo, sean destructivas para la comunidad de la que forman parte.
Finalmente, esta es una metáfora más que se puede aplicar a las sociedades humanas y a la lucha entre el egoísmo personal de algunos individuos y colectivos frente a la cooperación que crea un bien común que es compartido. El ser humano se ha desprendido del medio que lo creo: una sabana africana en la que evolucionó y que le conformó para ser cazador y recolector. En ese medio vivía en armonía. Ahora somos el gran monocultivo de la Tierra. La agricultura, ganadería, posteriormente la industria y finalmente la sociedad de las telecomunicaciones han hecho que vivamos fuera de nuestro medio, la mayor parte del tiempo infelices. A falta de la suficiente sabiduría y debido al egoísmo individual y corporativo, estamos contaminando este planeta que nos vio nacer (nuestra placa de Petri) a todos los niveles: gases de efecto invernadero, plásticos, pesticidas… Parece que nosotros también vamos a cometer un estúpido suicidio colectivo. Al menos Paenibacillus no es consciente de su estupidez. Nosotros sí, pero no nos importa .
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto de colonia de Paenibacillus dendritiformis: Wikimedia Commons / Eshel Ben-Jacob.
16 Comentarios
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domingo 6 mayo, 2018 @ 10:51 pm
Bueno, hay tres observaciones y no son tampoco excluyentes.
La primera es si este fenómeno se presenta en la naturaleza. Un cultivo es un medio cerrado, un entorno natural puede permitir, o al menos hacer distinto de cero, la probabilidad de supervivencia de basta una parte del conjunto, incluyendo todas las opciones.
La segunda es hasta qué punto este fenómeno, si se produce de forma natural, es un suicidio. No tenemos aún un cuadro muy nítido de la biosfera al conjunto, pero nadie califica de suicidio que a una vaca se la coma un oso (bueno, varios) o que un tiburón se muera de septicemia, aunque se deba a errores (si tiene sentido usar ese término) de ubicación en espacio y tiempo. Es posible que esta aparente apoptosis colectiva tenga beneficios sobre el ecosistema y en consecuencia incluso favorezca a la especie, lotería cobrable obviamente por otros individuos.
La tercera es que más que servir para extraer conclusiones sobre la estupidez humana (fenómeno más detergente que emergente), más bien tiende a sugerir que la Madre Gaia se comporta muy a lo Corleone, y que los listillos primero reciben la cabeza de caballo y luego, eso, hacen apoptosis por el foro. Que como se apuntó Dawkins al carro no ha tanto de llamar a la Evolución el Mayor Espectáculo sobre la Tierra (a fe mía que lo es), los payasos hacen su numerito de romper algo y salen de la pista.
martes 8 mayo, 2018 @ 12:58 am
Puede ser también el caso de los hipopótamos: cuando hay agua de sobra, sus excrementos contribuyen a fertilizarla. Pero cuando se reduce al mínimo el nivel de la misma, el agua se convierte en un hervidero de bacterias que producen también ácido y otro productos tóxicos, hasta el punto de que llega a ser perjudicial para la piel de los propios hipopótamos que siguen defecando en la piscina diminuta.
martes 8 mayo, 2018 @ 1:44 am
Tóxicos para la epidermis hipopotámica, seguro que en el Bestiarium Animalia (y Vegetalia y Fungica y…) hay quien le viene todo esto de perlas.
No puedo resistirme a comentar una tontería. Tengo un familiar de costumbres se podría decir conservadoras, sobre todo en urbanidad. No tengo nada que decir al respecto, de hecho de la tele se limita a ver documentales y películas, el resto opina que es basura (y ciertamente es difícil no estar bastante de acuerdo). Dada la particular distribución de la vivienda donde estamos, ir de la cocina a un dormitorio no es posible sin pasar por lo que hace de salón, que es donde hay un televisor. Pues estaba (el familiar) viendo un documental de la 2 cuando con tan mala fortuna que paso yo y se oye al narrador «el hipopótamo ahora defeca copiosamente» (y tanto que lo hacía). Entre mi Tourettismo militante y mi curiosidad científica por estudiar su reacción tuve que parar delante del aparato, lo cual era otra anomalía más, y el narrador siguió a la suya, «ahora toca copular tras la defecación» (y efectivamente). Pero perdí mi apuesta mental, no cambió de canal, simplemente nos partimos la caja de la risa.
La BBC ya no es lo que era. Va a ser que nunca lo fue.
martes 8 mayo, 2018 @ 2:31 am
Según un estudio publicado en Science, el turismo es 8 veces más nocivo que lo que se estimaba:
http://www.sciencemag.org/news/2018/05/tourism-eight-times-worse-planet-previously-believed
Al ser tantos, la trampa de Malthus ha llegado a un punto en que ya todo nos penaliza: nuestros animales de granja, nuestras mascotas, nuestros viajes, nuestros aires acondicionados.
martes 8 mayo, 2018 @ 8:03 pm
A poco que compruebes, que midas, todo parece ser peor de lo que se pensaba. Es lo que sucede al ser tantos. Pienso que la palma se la llevan los acondiconadores de aire que se utilizan para estar calientes en invierno y frescos en verano. El caso es acomodar la naturaleza a nosotros, en vez de acomodarnos a la naturaleza.
martes 8 mayo, 2018 @ 9:32 pm
¿Sólo 8 veces? Qué va, mucho más. El turismo arrasa, sin más. Es una «actividad económica» muy discutible.
miércoles 9 mayo, 2018 @ 12:32 am
El turismo es responsable del 8% de las emisiones, que es bastante, ¿y el 92% restante? Un avión emite por pasajero menos que un coche.
El problema es que el turismo proporciona un dinero muy fácil, demasiado fácil. Por eso se fomenta. Entre otras cosas se carga la economía real local en pos de la especulación y el rentismo. El turismo crea vagos locales y estafadores de todo tipo. Un país inteligente no promocionaría su turismo o lo haría muy sensatamente.
Por otro lado, en algunos lugares es lo único que salva a la fauna local. Incluso ayuda a los locales que hacen de guías y estos aprenden a proteger su medio ambiente porque les da de comer, en lugar de simplemente quemarlo para plantar alguna mierda.
miércoles 9 mayo, 2018 @ 1:59 am
Estoy de acuerdo en lo que denuncia, querido Neo, pero, ¿podríamos prescindir de esa millonada que genera el zapatilla-turismo en que promociona Rajoy?
Un fuerte abrazo.
miércoles 9 mayo, 2018 @ 10:43 am
Lo que habría que hacer, amigo Miguel Ángel, es aprovechar estos tiempos que pueden ser volátiles para crear una industria propia que mereciese la pena.
Abrazos.
miércoles 9 mayo, 2018 @ 4:25 pm
Pues ahí le has dado de pleno, amigo Tomás. En el centrísimo mismo de la diana. Pero para los que llevan el cotarro la industria de la que viven y comen es la del Pesebre de los Conseguidores, del cortijo, y es un círculo vicioso enormemente difícil de quebrar.
miércoles 9 mayo, 2018 @ 9:33 pm
Leyendo cómo han hecho el estudio sobre el turismo y sus supuesta emisiones, da la impresión de que huele mal. Según lo autores iguala a las emisiones de los coches o al metano expelido por las vacas. Pero es no sólo cuentan las emisiones de los aviones (un 20% de ese 8%), sino que cuenta todo, como el aire acondicionado que refresca la habitación de su hotel o incluso el CO2 o el metano liberados a la atmósfera en el proceso de cultivar el arroz de la paella que se come. Pero esto es hacer trampas, pues el turista comería en su país si no viajara y también usaría su aire acondicionado.
miércoles 9 mayo, 2018 @ 9:37 pm
Sobre la industria propia… Bueno, primero habría que tener un proyecto de país, cosa que ningún político español tiene ni quiere tener. Sólo quiere ser reelegido y vivir del cuento, mientras hace miserable a la mayor parte de la población para devolver los favores (y sobres) a los poderes económicos. Ser el único país del mundo con un impuesto al sol (no sea que nos dé por poner placas solares) ya lo dice todo. Encima los partidos recambio tampoco es que inspiren confianza.
jueves 10 mayo, 2018 @ 12:24 am
Ciertamente, querido Neo, muchas gracias por destapar esos fallos que, como bien dice, siembran la duda de si no habrán engordado también otros parámetros del recuento.
En cuanto a su 12, coincide con la opinión de un reputado filósofo español que escuché la semana pasada. Decía que es muy preocupante el punto de desmotivación e inmovilismo al que hemos llegado para que sigamos votando a representantes que sabemos que son corruptos. Paralelamente, se quejaba de los mismo que usted: la falta de proyectos bien perfilados.
jueves 10 mayo, 2018 @ 8:37 am
Ya hace unos 25 años me quejaba de esto con un colega que llegó a ser un muy alto directivo de una muy importante empresa de obtención de derivados del petróleo, al que supongo hoy jubilado. Él era un escalador y logró sus deseos. Nunca pareció interesarse por mis anhelos. Pero no tuvo que ver con la política. Con esto quiero decir que no solo en esta medran los indiferentes hacia la posible construcción de un país de economía equilibrada. Realmente vivimos en una especie de monocultivo de muy peligroso porvenir si el norte de África consigue seguridad para el turismo.
Y lo del impuesto al sol… es demencial. ¡Viva la estupidez y la puerta giratoria!
jueves 10 mayo, 2018 @ 5:03 pm
Sí, es exactamente como lo describe Neo. No sólo no hay proyecto, es que quien lo trae acaba mal. La I República de 1873 proponía el Estado federal. No hizo falta mucho para tirarla abajo (la famosa frase: «estoy hasta los c. de todos nosotros»). La II República ya se movía en parámetros muchísimo menos ambiciosos, y soltaron los infiernos para tirarla abajo. Hay una estructura parasitaria social en las cumbres muy resistente y muy refractaria («zafia, ágrafa y golpista», Vázquez Montalbán lo clavó).
El problema es que no hay buenos vientos para quien no sabe donde quiere ir.
viernes 11 mayo, 2018 @ 9:29 am
Me cargan los aplausos a las ocurrencias como el «aprovechategui» de Rajoy o a las exhibiciones de Rufián, que hace honor a su apellido. ¡En manos de quienes que estamos! ¿Pero como podemos votarles? Habría que hacer una huelga de votantes. Lo malo es que con que votase uno solo, habría ganado su partido con el 100 % de los votos. Es el problema de un sistema diseñado para no poder escapar de él.
¡Bah!