La historia de los seres humanos sobre la Tierra es relativamente reciente, si se compara con la edad de nuestro planeta: aproximadamente 4,500 millones de años. En efecto, la evolución humana inició hace apenas 4 millones de años, considerando que descendemos del género de los Australopithecus. Inclusive, las evidencias indican que la extinción de los neandertales ocurrió hace escasamente 35,000 años, quedando el Homo sapiens como la única especie humana sobreviviente a partir de entonces.
No obstante, se estima que las primeras formas de vida en nuestro mundo, las cuales incluían diversas células bacterianas, aparecieron hace 3,500 millones de años.
Precisamente un grupo importante de estas bacterias primitivas, las cianobacterias, forjaron las condiciones que prevalecen actualmente en nuestro globo terráqueo, ya que, gracias a su capacidad de captar la luz solar y de llevar a cabo la fotosíntesis, ocurrió la producción masiva de oxígeno hace unos 2,000 millones de años. Este proceso fue determinante para el desarrollo de organismos aerobios, es decir, aquellos que viven mediante la respiración del aire, la cual les provee del oxígeno que requieren para obtener energía. De hecho, se cree que las cianobacterias son las precursoras de las plantas superiores que predominan los ambientes terrestres y acuáticos actualmente.
El fascinante metabolismo microbiano no sólo estableció las condiciones propicias para la supervivencia de organismos superiores durante las etapas tempranas de la aparición de vida en nuestro mundo. También, los microorganismos desarrollaron muy distintas formas de vida que aún prevalecen en nuestros días y que juegan un papel vital para conservar las condiciones con las que contamos.
Un ejemplo del alucinante metabolismo de los microorganismos es su capacidad de obtener energía a partir de compuestos como el azufre o el amoníaco, los cuales son altamente tóxicos para los humanos, aun en ausencia de aire. Para lograrlo, estos diminutos especímenes utilizan compuestos alternos al oxígeno, como nitrato y sulfato, al igual que metales, como hierro o manganeso. Todos estos procesos ocurren en ambientes sin oxígeno, como las profundidades de los océanos, donde juegan una función crucial para el reciclaje de nutrientes que se derivan del metabolismo de los compuestos antes mencionados, lo cual contribuye a sostener la cadena alimentaria en estos vastos ecosistemas.
Adicionalmente, los microorganismos son capaces de degradar o transformar derivados del petróleo, plaguicidas, metales pesados, compuestos cancerígenos y radiactivos o altamente tóxicos. Su participación en el desdoblamiento de esas sustancias contribuye a mantener en equilibrio nuestros ecosistemas naturales ante las amenazas que representa la contaminación generada por las actividades antropogénicas.
La biotecnología ambiental aprovecha las capacidades metabólicas de los microorganismos para desarrollar procesos ingenieriles y marca la pauta para establecer estrategias que contribuyen a mitigar la contaminación por actividades industriales. Los servicios ambientales que proveen estos procesos biotecnológicos incluyen el tratamiento de aguas residuales industriales, la remediación de suelos contaminados, por ejemplo, con plaguicidas, petróleo o metales tóxicos, así como la producción de energías renovables, como el biogás. Así que, en resumidas cuentas, tenemos mucho que agradecerles a estos pequeños amigos que trabajan arduamente en los ambientes naturales y en los procesos biotecnológicos antes mencionados. Todo esto gracias a su gran diversidad metabólica que les permite vivir sin aire.
El doctor Francisco J. Cervantes es investigador titular C de la Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México
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