Descubren bacterias que replantean el origen del oxígeno en la Tierra

El metabolimo aeróbico podría ser más antiguo de lo que se pensaba. Descubren un grupo de bacterias productoras de oxígeno, que evolutivamente podían haber aparecido antes que los organismos fotosintéticos en la Tierra. Estas bacterias consumen el oxígeno que ellas mismas producen. Este hallazgo además tiene importancia para entender otras formas de colonizar habitats poco usuales, como los que encontramos en Marte o Titán

Un grupo de investigadores ha descubierto, y publicado en el último número de la revista Nature un grupo de microorganismos capaces de respirar el oxígeno que ellas misma generan, sugiriendo que esto microorganismos podían haber existido en la Tierra consumiendo oxígeno antes de que las cianobacterias y las plantas lo produjeran.

Mike Jettten, microbiólogo de la Radbound University (Holanda) y miembro del equipo que ha realizado el trabajo publicado en Nature afirma que “El mecanismo descubierto muestra que, hace mucho tiempo, estos microorganismos emplearon el metano (fuente de carbono y energía que existe también en lunas de otros planetas del sistema solar) produciendo un oxígeno que era empleado para respirar por ellos mismos”.

Esta bacteria productora de oxígeno, llamada provisionalmente Methylomirabilis oxyfera vive en lodos lacustres pobres en oxígeno y ricos en metano. Los compuestos que esta bacteria oxida son metano, nitrato y nitrito. Hasta el momento de este descubrimiento sólo se habían identificado tress mecanismos de producción de oxígeno: la fotosíntesis, la reducción de cloratos y la conversión enzimática de especies reactivas de oxígeno.

En este trabajo se muestra como este grupo de microorganismos es capaz de extraer energía desde el metano por un proceso bioquímico ligado a la desnitrificación, que libera nitrógeno y oxígeno desde nitrato y nitrito. Los otros dos grupos de consumidores de metano conocidos hasta ahora son anaeróbicos (no consumen oxígeno) o bien toman el oxígeno de la atmósfera (producido por otros organismos).

M. oxyfera es capaz de producir oxígeno mediante un proceso bioquímico en el que la enzima clave parece ser la óxido nítrico dismutasa que combina dos moléculas de oxido nítrico para formar nitrógeno y oxígeno. Este oxígeno es entonces respirado para consumir el metano y producir agua y dióxido de carbono. David Valentine, de la Universidad de California (Santa Bárbara) afirma que “es una mecanismo muy novedoso, ya que no toma el oxígeno del ya existente en la atmósfera”. Esto hace pensar que quizás se esté ante uno de los primeros productores de oxígeno del planeta, antecediendo incluso a las cianobacterias.

Además de las implicaciones evolutivas, este descubrimiento también tiene importancia en la búsqueda de vida en otros planetas ya que Marte (con metano en su atmósfera) o Titán (con lagos de metano líquido) podrían se podían encontrar microorganismos asociados a este de metabolismo.

Referencia: Ettwig, K. F. et al. Nitrite-driven anaerobic methane oxidation by oxygenic bacteria. Nature 464, 543-548 (25 March 2010).