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Microbiología

A lo largo de la historia de la Tierra, el metabolismo microbiano ha sido una fuerza impulsora del desarrollo y mantenimiento de la biosfera del planeta. Los organismos eucariotas, como las plantas y los animales, suelen depender de las moléculas orgánicas para obtener energía, crecer y reproducirse. Los procariotas, por su parte, pueden metabolizar una amplia gama de materia tanto orgánica como inorgánica, desde moléculas orgánicas complejas como la celulosa hasta moléculas inorgánicas e iones como el nitrógeno atmosférico (N2), el hidrógeno molecular (H2), el sulfuro (S2-), los iones de manganeso (II) (Mn2+), el hierro ferroso (Fe2+) y el hierro férrico (Fe3+), por nombrar algunos. Al metabolizar estas sustancias, los microbios las convierten químicamente en otras formas. En algunos casos, el metabolismo microbiano produce sustancias químicas que pueden ser perjudiciales para otros organismos; en otros, produce sustancias que son esenciales para el metabolismo y la supervivencia de otras formas de vida (Figura 1).

Vía acuática naranja y marrón. Primer plano de raíces con pequeños nódulos en ellas.

Figura 1. Los procariotas tienen una gran diversidad metabólica con importantes consecuencias para otras formas de vida. El drenaje ácido de las minas (izquierda) es un grave problema medioambiental derivado de la introducción de agua y oxígeno a las bacterias oxidadoras de sulfuro durante los procesos mineros. Estas bacterias producen grandes cantidades de ácido sulfúrico como subproducto de su metabolismo, lo que da lugar a un entorno de bajo pH que puede matar a muchas plantas y animales acuáticos. Por otro lado, algunos procariotas son esenciales para otras formas de vida. Los nódulos de las raíces de muchas plantas (derecha) albergan bacterias fijadoras de nitrógeno que convierten el nitrógeno atmosférico en amoníaco, proporcionando una fuente de nitrógeno utilizable para estas plantas. (crédito izquierdo: modificación del trabajo de D. Hardesty, USGS Columbia Environment Research Center; crédito derecho: modificación del trabajo de Celmow SR, Clairmont L, Madsen LH y Guinel FC)

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