Ecología e interacciones de las Bacterias

las bacterias y otros procariontes (arqueas) han resultado ser sociales y cooperadores, mucho más de lo que los biólogos pensaron inicialmente.

Algunas bacterias cooperan en grupos, y reparten tareas metabólicas y comparten los productos. Otras forman asociaciones cooperativas con un organismo hospedero (aunque algunas también forman asociaciones neutrales o perjudiciales).

Cooperación y «multicelularidad» en bacterias

Las bacterias con frecuencia se benefician de cooperar unas con otras. Esta cooperación puede ser superficial o puede estar coordinada al punto que comienza a parecerse mucho a la multicelularidad eucarionte.

Estos son algunos ejemplos de la cooperación bacteriana; puedes juzgar por ti mismo si realmente cuentan como multicelularidad o no (un asunto controvertido que sigue en curso en la biología).

Bacterias cooperativas: Cianobacterias formadoras de cadenas.

Las cianobacterias del género Anabaena no se separan para vivir por cuenta propia cuando se reproducen por fisión binaria (división celular bacteriana), sino que se mantienen unidas en cadenas de células interconectadas, como las que se muestran en la imagen de la izquierda.

Las células de las cianobacterias tienen la capacidad de realizar fotosíntesis y de fijar nitrógeno. Sin embargo, una sola célula no puede llevar a cabo ambos procesos al mismo tiempo porque el oxígeno liberado durante la fotosíntesis bloquea la fijación de nitrógeno (afecta a las enzimas fijadoras de nitrógeno).

Para resolver este problema, cuando hay poco nitrógeno disponible, algunas células de la cadena se convierten en heterocistos. Los heterocistos se especializan en la fijación de nitrógeno, a diferencia del resto de las células de la cadena que llevan a cabo la fotosíntesis.

Biopelículas.

Una biopelícula es un conjunto de microorganismos unidos por una sustancia viscosa (formada en su mayoría por carbohidratos) que ellos mismos secretan. En muchos casos, las biopelículas se forman mediante percepción de quorum. En la percepción de quorum, las bacterias intercambian señales que les permiten detectar la densidad poblacional y cambiar su comportamiento cuando la densidad sobrepasa cierto límite.

Las biopelículas a menudo están formadas por varios tipos de bacterias u otros microorganismos. En algunos casos, los diferentes miembros de la biopelícula son metabólicamente complementarios: unos producen las moléculas que otros pueden usar. Las biopelículas generalmente tienen canales permeables al agua que sirven para el intercambio de nutrientes y desechos, y que algunos biólogos comparan con un «sistema circulatorio primitivo.

La mayoría de las bacterias en la naturaleza probablemente vive sobre superficies, en lugar de flotar de manera libre, y las biopelículas se encuentran literalmente en todas partes. Se forman sobre las superficies de la casa como las cubiertas de la cocina, las tablas de cortar, los lavabos y los excusados. ¡Incluso la placa dental que te quita el dentista es una biopelícula!.

Las biopelículas suelen llamar la atención cuando causan problemas. Las biopelículas patógenas (causantes de enfermedades) como la de Staphylococcus que se ve en la foto de arriba, pueden ser un problema grave en los hospitales. A menudo son difíciles de eliminar con antibióticos y pueden provocar infecciones persistentes si contaminan equipo médico como los catéteres. Otras biopelículas corroen las tuberías de metal y dañan equipos industriales.

A pesar de ello, algunas biopelículas tienen aplicaciones beneficiosas. Por ejemplo, se utilizan en las plantas de tratamiento de agua para eliminar la materia orgánica de las aguas residuales.