Microbios forman redes eléctricas para fltrar metano en el fondo marino

Diminutos microorganismos trabajan juntos como una red eléctrica viva para consumir parte del metano que se filtra del fondo oceánico antes de que se escape, actuando como un potente filtro.

Al revelar cómo estos microbios reducen de forma natural las emisiones de metano --un potente gas invernadero--, este hallazgo de una investigación dirigida por la Universidad del Sur de California (USC) podría conducir a estrategias innovadoras para controlar mejor la liberación de metano tanto en entornos naturales como artificiales.

El estudio, publicado en la revista Science Advances, arroja luz sobre una colaboración única entre dos microbios muy diferentes: las arqueas metanotróficas anaeróbicas (ANME) y las bacterias reductoras de sulfato (SRB).

Por sí solos, ninguno de los dos microbios puede consumir metano. Cuando las ANME descomponen el metano, el proceso libera electrones que deben ser descargados -un proceso conocido como reacción redox, en el que los electrones se mueven de una molécula a otra- de forma similar a cómo los humanos dependen del oxígeno para aceptar electrones. Sin un aceptor de electrones, el consumo de metano se estanca.

Aquí es donde intervienen sus compañeras bacterianas. Si bien no pueden consumir metano por sí mismas, las bacterias SRB contribuyen aceptando los electrones liberados durante el proceso y transfiriéndolos a su aceptor de electrones, el sulfato, que impulsa su propio metabolismo.

"Estos dos microbios tan diferentes se unen en haces físicamente interconectados", explicó en un comunicado Moh El-Naggar, catedrático de Física y Astronomía y profesor de Química y Ciencias Biológicas en USC Dornsife, y uno de los investigadores principales del estudio. "Y todo el proceso funciona porque las proteínas conductoras redox los conectan en circuitos eléctricos funcionales".

Utilizando métodos electroquímicos especializados, el equipo internacional de investigación, que incluye científicos de Caltech, la Universidad de Pekín y el Instituto Max Planck de Microbiología Marina, midió este intercambio de electrones en el laboratorio por primera vez, utilizando muestras recolectadas de diferentes filtraciones marinas de metano, como el mar Mediterráneo, la cuenca de Guaymas y la costa de California.

"Estas asociaciones microbianas actúan como centinelas naturales, desempeñando un papel crucial en la limitación de la liberación de metano al océano y la atmósfera", afirmó Hang Yu, autor principal del estudio, quien inició esta investigación hace nueve años durante su doctorado en Caltech y se centró en ella como investigador postdoctoral en USC Dornsife.

Ahora profesor adjunto en la Universidad de Pekín, Yu añadió: "Al descubrir cómo funcionan estas asociaciones, comprendemos mejor cómo la vida ha evolucionado durante miles de millones de años, incluso en entornos extremos, para consumir potentes gases de efecto invernadero".

Los investigadores afirman que el descubrimiento ofrece una nueva perspectiva sobre cómo la actividad microbiana invisible puede influir en los sistemas terrestres de maneras que apenas comenzamos a comprender.

"Puede sorprender a la gente saber que los microbios, incluso en los lugares más remotos, colaboran de forma sofisticada e influyen en procesos a escala planetaria", afirmó Victoria Orphan, profesora James Irvine de Ciencias Ambientales y Geobiología en Caltech y coautora del estudio.