NeoFronteras

El hongo Cryptococcus neoformans podría ser cultivado incluso en el exterior de una nave espacial. Foto: Dennis Kunkel.

Un estudio sugiere que algunos hongos pueden usar la radiación ionizante como fuente de energía y además explica por qué algunas especies de hongos sobreviven en ambientes extremos.
Hay más especies de hongos que de plantas o animales. Los científicos han asumido desde siempre que los hongos sólo se dedican a descomponer la materia orgánica para obtener nutrientes y energía ocupando un escalón ecológico por encima de las plantas, que son las productoras primarias de energía. Esta visión se ha visto trastocada recientemente a raíz de un trabajo publicado en PLoS y del cual se han hecho eco en muchos medios.
En la década de los noventa el microbiólogo Nelli Zhdanova del Instituto de Microbiología y Virología de Kiev publicó una serie de informes dramáticos sobre el crecimiento de hongos en las paredes de la accidentada central nuclear de la Chernobyl y en el terreno circundante.
Los expertos lograron identificar alrededor de 200 especies en la zona. Muchas de ellas contenían un familiar pigmento que absorbe la radiación ionizante: melanina.
La melanina es el pigmento que producimos los humanos en la piel para protegernos de los rayos ultravioleta del Sol y que nos da el tono bronceado. La melanina es un buen absorbente de la radiación, una vez la absorbe disipa su energía rápidamente en forma de calor. Gracias a esto somos menos susceptibles de padecer cáncer de piel.
La función de esta melanina en los hongos era un misterio hasta ahora. Parecer ser que en los hongos la melanina no jugaría el papel de protección frente a los rayos ultravioletas según un nuevo estudio.
Los trabajos de Zhdanova inspiraron a unos investigadores del Albert Einstein College of Medicine en New York City liderados por Ekaterina Dadachova y Arturo Casadevall.
Forzaron artificialmente al Cryptococcocus neoformans, una hongo patógeno tipo levadura, a producir levadura y lo expusieron a la radiación. Pudieron observar que la melanina forma parte de las reacciones metabólicas. La radiación transfiere parte de su energía a los electrones de la melanina permitiendo a este pigmento producir reacciones metabólicas de oxidación.
Cuando las colonias de células de C. neoformans fueron expuestas a una intensidad de radiación 500 veces mayor del nivel normal de fondo conseguían crecer tres veces más deprisa. La radiación utilizada era de tipo beta (electrones a gran velocidad), y procedía del radioisótopo cesio 137.
El mismo equipo de investigadores tuvo un éxito similar con otras dos especies de hongos (Cladosporium sphaerospermum y Wangiella dermatitidis) que contienen de manera natural melanina, incluyendo uno que se encuentra en Chernobyl (C. sphaerospermum).
Concluyen que los hongos que contienen melanina son capaces de usar la radiación como fuente de energía, especialmente bajo condiciones extremas donde escasean los nutrientes y los niveles de radiación son altos. Los hongos que contienen melanina pueden crecer a gran altitud e incluso en las regiones árticas y antárticas donde los nutrientes son escasos y están expuestos a intensos rayos ultravioletas.
Por tanto, al igual que la clorofila les permite a las plantas obtener energía de la luz del sol, la melanina permitiría a los hongos obtener energía de las radiaciones ionizantes.
Si estos resultados se confirman puede que sea posible manipular genéticamente a las plantas para que produzca melanina y que así aumenten su productividad al usar una mayor parte del espectro electromagnético.
No se sabe por qué muchos hongos son de color oscuro o negro (como las trufas), puede que la presencia de melanina les permita recoger energía de la radiación de fondo.
Dadachova especula con la posibilidad de usar este tipo de hongos como alimento para astronautas usando la radiación ubicua que hay en el espacio exterior, o usar plantas alteradas genéticamente para usar melanina de la misma manera. Aunque en estos casos estos seres necesitaría además de otros nutrientes.
Estos resultados son tremendamente importantes no sólo por explicar por qué hay hongos que crecen en el ambiente hostil de la central de Chernobyl, sino que además ponen de manifiesto el papel único dentro de la biosfera de estos hongos al utilizar una fuente de energía distinta de la del Sol.
Este resultado es tan sorprendente que algunos expertos dudan de los resultados. Habrá que esperar confirmación por parte de otros investigadores, pero no cabe duda de que el resultado es bonito.

Fuente y referencias:
Zhdanova N. N., et al. Mycol. Res., 108 . 1089 – 1096 (2004).
Nota de prensa del Albert Einstein College of Medicine.
Artículo original en PLoS.