Diminutas formas de vida

Los horripilantes seres del fondo del mar se han convertido en t¨®picos de la exploraci¨®n humana, pero ahora el abismo ha producido una sorpresa tan extra?a que ha desencadenado un encendido debate internacional sobre la existencia de criaturas min¨²sculas, misteriosas y aparentemente vivas, mucho menores que cualquiera de las bacterias conocidas, tan m¨ªnimas que fuerzan los l¨ªmites de lo que se necesita para que exista vida independiente. Sus descubridores los llaman nanobios, porque su tama?o se mide en nan¨®metros (o milmillon¨¦simas de metro). Con una longitud de entre 20 y 150 nan¨®metros, son m¨¢s peque?os que las c¨¦lulas, m¨¢s peque?os que los hongos, m¨¢s peque?os que la menor de las bacterias conocidas.

Mientras sus descubridores aclaman estas rarezas como una nueva y extra?a forma de microbio plagado de zarcillos, agrupado en colonias que se expanden, los esc¨¦pticos las consideran la ¨²ltima desilusi¨®n de la b¨²squeda mundial de los seres vivos m¨¢s peque?os. Son aproximadamente del mismo tama?o que los virus, que se consideran par¨¢sitos sin vida propia, dado que necesitan anfitriones para reproducirse. Por eso, los nanobios ponen en tela de juicio el tama?o m¨ªnimo necesario para que exista vida sobre la tierra.En caso de estar vivos, el descubrimiento nos lleva a la capacidad de penetraci¨®n de la vida terrestre. Se est¨¢n descubriendo nuevas formas de esta vida a tanta profundidad y en tanta abundancia que algunos cient¨ªficos sospechan que el planeta tiene una biosfera oculta de microbios que se extiende kil¨®metros hacia abajo y cuya masa total podr¨ªa superar a la de la vida que se encuentra sobre la superficie. El descubrimiento tambi¨¦n podr¨ªa influir en la b¨²squeda de alien¨ªgenas microsc¨®picos, ocultos quiz¨¢ en los mundos de las profundidades del sistema solar, y cuyo descubrimiento demostrar¨ªa que la vida en el universo no es exclusiva de la Tierra, sino una propiedad inherente a la materia.

Los cient¨ªficos australianos de la Universidad de Queensland descubrieron las min¨²sculas rarezas hace cuatro a?os en arenisca de la antig¨¹edad, recuperada tras una perforaci¨®n petrol¨ªfera efectuada a unos cinco kil¨®metros por debajo del fondo marino en el oeste de Australia. Descritas p¨²blicamente por primera vez a finales de 1998, las rizadas mara?as de filamentos tienen el aspecto de hongos y parec¨ªan reproducirse r¨¢pidamente, formando densas colonias de zarcillos. Los an¨¢lisis de laboratorio encontraron en repetidas ocasiones se?ales de ADN, o ¨¢cido desoxirribonucleico, la mol¨¦cula matriz de la herencia y la vida.

Incre¨ªblemente bellas

"Nuestro trabajo reciente aporta m¨¢s pruebas" de que las mara?as est¨¢n efectivamente vivas, afirma Philippa J. R. Uwins, directora de la investigaci¨®n. "Son extraordinaria e incre¨ªblemente bellas, con esa forma de crecer entre los minerales. Me fascinan", agrega.

En aras del rigor esc¨¦ptico, el equipo ha buscado explicaciones no biol¨®gicas, pero su conclusi¨®n ha sido que no hay ninguna que pueda explicar las observaciones. Podr¨ªa parecer que un conocimiento firme sobre el tama?o m¨ªnimo necesario para la existencia de vida es ya cosa del pasado. Despu¨¦s de todo, Antony van Leewenhoek abri¨® por primera vez hace ya varios siglos los ojos del ser humano al invisible mundo de la vida microsc¨®pica, describiendo un derroche de "min¨²sculos anim¨¢lculos". Pero resulta que los l¨ªmites inferiores de la vida siguen siendo un misterio biol¨®gico, y su dilucidaci¨®n se ha convertido en un popular objetivo cient¨ªfico hace muy poco tiempo.

El tema se empez¨® a discutir hace cuatro a?os, cuando los cient¨ªficos informaron de haber encontrado min¨²sculos microbios f¨®siles en un meteorito marciano del tama?o de una patata y de 4.500 millones de a?os de antig¨¹edad, que se estrell¨® contra la Tierra en la Ant¨¢rtida hace mucho tiempo. Con un tama?o de entre 20 y 200 nan¨®metros, los supuestos f¨®siles de Marte eran m¨¢s peque?os que toda vida terrestre conocida, y esa discrepancia sembr¨® la duda sobre la veracidad del descubrimiento de vida extraterrestre.

Con objeto de organizar la avalancha de alegaciones, la NASA le pidi¨® a la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos que eligiera un panel de expertos. Se reuni¨® a finales de 1998 y recientemente ha publicado un trabajo de 148 p¨¢ginas titulado Size Limits of Very Small Micro-organisms (L¨ªmites de tama?o de los microorganismos min¨²sculos).

Los 18 expertos afirmaron que las bacterias terrestres conocidas de la gama de 200 nan¨®metros probablemente marcaban el l¨ªmite m¨ªnimo de tama?o para la vida actual, pero mantuvieron la posibilidad de que los microbios primitivos desconocidos pudieran haber medido ¨²nicamente 50 nan¨®metros, que es m¨¢s o menos el tama?o de los nanobios australianos.

"Se est¨¢ publicando una tremenda cantidad de trabajos", afirma John A. Baross, bi¨®logo de la Universidad de Washington en Seattle y miembro del panel de expertos. "Pero es imposible que una c¨¦lula viva mida menos de 100 nan¨®metros", comenta Baross, y a?ade que aparentemente un tama?o tan liliputiense dejar¨ªa demasiado poco espacio para la maquinaria enzim¨¢tica y gen¨¦tica que es necesaria para que exista vida. Por ejemplo, un ¨²nico ribosoma, una especie de min¨²scula f¨¢brica que las c¨¦lulas utilizan en grandes cantidades para fabricar prote¨ªnas, podr¨ªa llenar una membrana esf¨¦rica de un di¨¢metro de entre 50 y 60 nan¨®metros.

Norman R. Pace, microbi¨®logo de la Universidad de Colorado que es otro miembro del panel de expertos, coincidi¨® en que era muy improbable que los nanobios estuvieran vivos. Su l¨ªmite m¨ªnimo de tama?o de 20 nan¨®metros, coment¨® el experto, coincid¨ªa aproximadamente con la longitud de 10 mol¨¦culas de ADN, tama?o que los hac¨ªa demasiado peque?os como para albergar el resto de la maquinaria celular necesaria. "Para m¨ª no tiene mucha credibilidad", coment¨® acerca de los nanobios.

Sin vida aut¨®noma

El l¨ªmite de tama?o aproximado de 100 nan¨®metros para los seres vivos, seg¨²n comenta Baross, "no excluye a las entidades biol¨®gicas que tienen 20, 30 ¨® 50 nan¨®metros de ancho. Sencillamente no van a tener vida aut¨®noma ni a reproducirse por s¨ª solas". El experto a?ade que los nanobios australianos "no es posible que se parezcan a los microorganismos tradicionales que conocemos. Tenemos que considerarlos de una forma distinta, por ejemplo como componentes" que funcionan como organismo vivo ¨²nicamente en conjunci¨®n, siendo el conjunto mayor que la suma de sus partes.

Seg¨²n Jeffrey G. Lawrence, bi¨®logo de la Universidad de Pittsburgh, existir¨ªa el agregado metac¨¦lula. "Ese tipo de organismos no tiene la necesidad de mantener un complemento completo de genes", escribi¨® en el informe citado. "Cabr¨ªa considerar la metac¨¦lula como un organismo unicelular cuyo genoma se encuentra distribuido a trav¨¦s de una red".

El microscopio m¨¢s potente

El equipo de la Universidad de Queensland se esfuerza en demostrar la existencia de vida en los nanobio. La herramienta principal del equipo es un microscopio electr¨®nico de barrido Jeol 890, un instrumento capaz de aumentar los objetos casi un mill¨®n de veces. La mayor¨ªa de los microscopios electr¨®nicos no alcanza ni la mitad de este aumento.

Unas sorprendentes micrograf¨ªas electr¨®nicas de los nanobios, publicadas en American Mineralogist, revista de la Sociedad Estadounidense de Mineralog¨ªa, presentan una proliferaci¨®n de filamentos y zarcillos, con terminaciones frecuentemente hinchadas que dan a entender una reproducci¨®n en ciernes. Lo m¨¢s probable es que los estrangulamientos que aparecen a lo largo de algunos filamentos "representen septas", o cavidades internas de los nanobios, seg¨²n el equipo.

Los cortes de disecci¨®n a trav¨¦s del eje de algunos de los filamentos "demuestran que los nanobios tienen una amorfa estructura de membrana", escribi¨® el equipo. Este tipo de cubierta externa, a?adieron los cient¨ªficos, "es coherente con el material biol¨®gico y excluye la presencia de componentes minerales cristalinos".

Las colonias de nanobios crecieron tanto y tan r¨¢pido, seg¨²n inform¨® el equipo en American Mineralogist, que a las pocas semanas de establecerse en sustratos de crecimiento se hicieron visibles al ojo humano, con un aspecto de densas colonias de filamentos opacos, blancos, marrones o grises.

Intentando averiguar la cuesti¨®n de la vida, el equipo trat¨® a los nanobios con tres tipos de colorantes de ADN, consiguiendo resultados positivos en todos los casos. Nuevas micrograf¨ªas han revelado detalles del interior de los nanobios, han destacado ¨¢reas ricas en ADN y han descubierto "toda una serie de interesantes morfolog¨ªas que tienen el aspecto de las fases de ciclo vital de los hongos", comenta Philippa Uwins. "Son sorprendentes".