FISIOLOGÍA

EXTREMÓFILOS

Los Acidithiobacillales son un orden recientemente reconocido de las Proteobacterias con solo dos géneros, colocados en respectivas familias. Originalmente ambas estaban incluidas en el género Thiobacillus, pero no se relacionaban con la especie tipo, yendo hacia las beta proteobacteria.

Acidobacteria constituye un filo creado recientemente dentro del dominio Bacteria de especies ubicuas en el suelo.¹​²​

Sus miembros son fisiológicamente diversos siendo algunos de ellos acidófilos y fueron reconocidos por primera vez como un grupo distinto en el año 1997.³​

Acidobacterium capsulatum fue el primer miembro descubierto en el año 1991. A pesar de que han sido muy poco estudiadas se sabe que contribuyen de manera muy importante a los ecosistemas, particularmente a aquellos en donde la tierra está involucrada.⁴​ Otros miembros de este filo son Holophaga foetida, Geothrix fermentans, Acanthopleuribacter pedis y Bryobacter aggregatus.

Como se descubrieron hace poco tiempo y muchas de ellas aún no han sido cultivadas (para el año 2013), no se conoce con exactitud su metabolismo y ecología.

Recientemente, en 2007, se ha descubierto una nueva bacteria, Candidatus Chloracidobacterium thermophilum,⁵​ la primera de este filo capaz de realizar la fototrofia basada en la bacterioclorofila.

Filogenia[editar]

Filogenéticamente, Acidobacteria es un grupo relacionado con Fibrobacteres según el NCBI; sin embargo, la mayoría de árboles filogenéticos lo agrupan dentro de Proteobacteria.

acidófilo (del griego, textualmente, "que ama el ácido") es un organismo, o la estructura del cual, que se desarrolla preferentemente en un medio ácido. Suele tratarse de bacterias y otros organismos muy simples que son capaces de desarrollarse en condiciones de pH demasiado bajo para la mayoría de formas de vida. Forman parte así, de la familia de organismos extremófilos, es decir, que viven en condiciones extremas. Las plantas acidófilas prefieren las zonas con sombra y húmedas, ya que estas son las mejores condiciones para su crecimiento; además, con el mismo fin, se puede aportar a la tierra abonos orgánicos, pero las dosis que se apliquen de estos debe ser bastante reducida.

En dietética, acidófilo es el nombre genérico que recibe cierto grupo de probióticos, generalmente añadidos a la leche o en cápsulas, que contienen una o más de las siguientes bacterias que ayudan a la digestión:

• Lactobacillus acidophilus (A)
• Lactobacillus casei (C)
• Lactobacillus bulgaricus
• Bifidobacterium bifidum (B)
• Streptococcus thermophilus

Sólo el L. acidophilus es un auténtico acidófilo, aunque muchos fabricantes usan ese nombre genérico para describir una serie de preparaciones bacterianas en las que se incluye el L. acidophilus. Los acidófilos dietéticos pueden encontrarse de forma natural en yogures y otros alimentos.

Otros acidófilos hallados en fuentes naturales son las bacterias:

• Acidithiobacillus
• Acetobacter
• Acidobacterium

Hiperacidófilo[editar]

Son hiperacidófilos aquellos seres que habitan lugares naturales como grietas volcánicas submarinas, aguas termales y otros lugares, normalmente húmedos y muy ácidos, donde el pH es extremadamente bajo (usualmente inferior a pH 2.0).

Arqueas[editar]

Son extremófilas, comúnmente termófilas (termoacidófilas). El caso más extremo conocido es de Picrophilus, una Thermoplasmata, con un pH óptimo de 0,7, pudiendo crecer a -0,06 y morir a valores de pH mayores de 4,0. Algunos grupos de arqueas hiperacidófilas son:

• Sulfolobales
• Thermoplasmatales
• Acidilobales
• ARMAN

Otros organismos[editar]

En medios hiperácidos puede encontrarse gran diversidad de organismos. En el Río Tinto (sur de España), con un pH entre 1,7 y 2,5, se han encontrado un rico endemismo compuesto de arqueas quimiosintéticas, bacterias heterótrofas, algas unicelulares como las diatomeas, protistas, hongos, levaduras y rotíferos, entre otros.¹​

Mecanismos de adaptación[editar]

Los organismos acidófilos tienen que adaptarse a un medio con una gran concentración de protones. Para ello, deben asegurarse de que sus proteínas no se desnaturalizan.²​ Para eso, todas las proteínas que sintetizan tienen un alto peso molecular, de manera que se forman más enlaces entre aminoácidos. De esa manera, la estructura secundaria es mucho más estable, dificultando la rotura de los enlaces que la mantienen y haciendo que la proteína siga siendo funcional a pesar de estar en un ambiente de gran concentración de protones. Por otro lado, los microorganismos acidófilos también cuentan con una serie de bombas de protones que se dedican a expulsarlos al exterior, manteniendo un pH cercano a la neutralidad en el interior de la bacteria. Sin embargo, se han encontrado microorganismos en minas ricas en ácido sulfúrico que no presentaban pared celular, con lo que estaban más expuestas a estas altas concentraciones de protones sin protección aparente.

Acontium cylatium es una especie de hongo filamentoso acidófilo que puede vivir en condiciones extremas. Pueden crecer con pH de 0. ¹​ ²​ Se sabe que tales valores de pH bajos dañan macromoléculas celulares críticas, tales como lípidos, ADN y proteínas. Para evitar este problema, los acidófilos no permiten que su pH intracelular sea tan bajo como su entorno. Se ha encontrado que su pH intracelular es en promedio entre 2 y 5 unidades de pH por encima del pH externo. El pH intracelular que se ha documentado es de 4,7. Los acidófilos mantienen su pH intracelular al tener membranas que son menos permeables a los iones de hidrógeno o al mantener un potencial de agua positivo dentro de la célula, que mantiene un gradiente de iones de hidrógeno a través de su membrana.

El gusano de Pompeya (Alvinella pompejana) es una especiede anélido poliqueto de grandes profundidades. Es un extremófilo que habita en fuentes hidrotermales del Océano Pacífico, que fue descubierto a comienzos de la década de 1980 en proximidades de las islas Galápagos por biólogos marinosfranceses.¹​ También ha sido encontrado y estudiado en aguas de Costa Rica.

Características[editar]

Pueden alcanzar hasta 12,7 cm de longitud. Son de color gris pálido con branquias rojas a manera de tentáculos en la cabeza.

Su cola descansa en temperaturas tan altas como 80 °C, mientras que su cabeza como un abanico de plumas que sobresale de los chorros en el agua es bastante más fría y está a unos 22 °C.

Simbiosis[editar]

Los científicos están intentando entender cómo estos gusanos pueden soportar temperaturas tan extremas, mediante el estudio de las bacterias que como un paño grueso y suave cubren sus espaldas. Aparentemente viven en una relación simbiótica, el moco que secretan los gusanos desde glándulas diminutas en la espalda alimenta a las bacterias, y en cambio, ellos están protegidos de la temperatura extrema por un cierto grado de aislamiento. También se ha descubierto que las bacterias son quimiolitotróficas, lo que contribuye a la ecología de la comunidad de las fuentes. Investigaciones recientes sugieren que las bacterias podrían desempeñar un papel importante en la alimentación de estos gusanos.