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Nueva información sobre las arqueas podría cambiar para siempre las bases de la biología y el camino a seguir de la biotecnología. ¿Por qué diversos investigadores piensan que estas formas de vida son un modelo de eficiencia y sostenibilidad energética?

Las “arqueas” son gran grupo de microorganismos unicelulares mayormente desconocido por el público lego. Habilitadas para sobrevivir más allá de las temperaturas de ebullición o congelación, sus restos fósiles son tan antiguos como para ser un registro de los estertores de la vida en nuestro planeta, con entre 3770 y 4280 millones de años.

Las arqueas siguen siendo poco comprendidas. Ampliar nuestra información sobre ellas resulta clave para llenar vacíos importantes sobre la evolución, pero, además, las particularidades de estos seres microscópicos podrían ser un camino para nuestra propia especie hacia un futuro de cero emisiones de carbono. En Pijamasurf te explicamos esta relación:

De entre las casi nueve millones de especies sobre la Tierra, los investigadores solo han descubierto y clasificado hasta ahora una pequeña minoría. Sin embargo, es útil emplear una división mínima de los seres vivos en tres “dominios” o grandes categorías.

Los “eucariontes” son lo que típicamente solemos identificar como formas de vida, e incluyen a animales, plantas y hongos, todos con células que contienen un núcleo y orgánulos rodeados por membranas. En contraste, carecen de este tipo de estructuras o son “procariontes”, tanto las bacterias, como las arqueas. Aunque muy similares bajo el microscopio, sus diferencias pueden ser tantas como las que tienen con nosotros.

Resulta de un interés increíble comprender mejor a estas raras formas de vida como un medio para retrotraer la biología a sus orígenes. Por ejemplo, es probable que los primeros eucariotas se hayan formado por “endosimbiosis” o de la fusión de una antigua especie de arquea con una célula bacteriana a través del intercambio de hidrógeno.

Y es que los investigadores sostenían que una particularidad de las arqueas era su incapacidad para producir “hidrogenasas” o enzimas que utilizan hidrógeno. Sin embargo, un estudio del año de publicación de este artículo, 2024, no solo desmiente este dato, sino que asegura que estos microorganismos han consumido y producido este elemento durante dos mil millones de años, algo detrás de su éxito para sobrevivir en lugares inhóspitos.

El estudio de la Universidad de Monash, Australia, Las hidrogenasas mínimas e híbridas están activas en las arqueas, publicado por la revista Cell, asegura el hallazgo de enzimas productoras de hidrógeno tras un examen detenido del genoma de miles de arqueas. Los investigadores pudieron crear estas encimas en laboratorio, descubriendo, además, que algunas eran capaces de producir una enzima conocida como “[FeFe]-hidrogenasa”.

De acuerdo con Chris Greening, integrante del estudio, esta nueva información podría tener grandes implicaciones a medida que pueda ser empleada por la bioingeniería para explorar maneras eficientes de utilizar el hidrógeno como fuente de energía verde:

Actualmente, la industria utiliza catalizadores químicos valiosos para utilizar el hidrógeno. Sin embargo, sabemos por la naturaleza que los catalizadores biológicos pueden funcionar de manera muy eficiente y resistente. ¿Podemos utilizarlos para mejorar la forma en que utilizamos el hidrógeno?

Para Bob Leung, otro integrante del estudio, saber más sobre una de las formas de existencia más antiguas conocidas no solo podría revelarnos algo de nuestro origen biológico más remoto, sino sobre nuestro horizonte de supervivencia, buscando convertirnos en sociedades y economías que puedan utilizar el hidrógeno para un futuro sustentable:

Los seres humanos han empezado a pensar en el uso del hidrógeno como fuente de energía hace poco tiempo, pero las arqueas ya lo hacen desde hace mil millones de años. Los biotecnólogos tienen ahora la oportunidad de inspirarse en estas arqueas.

Es curioso cómo pensar sobre algo tan pequeño es pensar en grande, y cómo nuestro principio puede reconvertirse de cierta manera en nuestro porvenir.

 

Imagen de portada: arqueas y sus flagelos, New Scientist