Si siente usted pasión por la ciencia, seguramente ha escuchado sobre la existencia de una misteriosa materia que compone gran parte de nuestro universo: la materia oscura. Se dice que esta rara materia es incluso más abundante que la materia normal que conocemos aquí en nuestro planeta y, junto con la energía oscura, forman una gran parte del universo.
Una materia oscura menos famosa es aquella “materia oscura” en biología, que hace referencia al montón de seres vivos que están aquí en nuestro planeta, alrededor de nosotros, adentro de nuestras casas e incluso en nuestros cuerpos, y que aún no han sido formalmente descritos. Todavía existen plantas, animales y sobre todo microorganismos que esperan ser descubiertos. Es como la nueva especie Pristimantis gretathunbergae, una rana que vive en las selvas de Panamá. ¿No le recuerda a algo el nombre? Pues es una especie de anfibio recién descubierto y descrito, bautizado con el nombre de Greta Thunberg, la famosa activista ambiental sueca. En mi estado natal Nuevo León, México, hace no mucho tiempo se encontró un fósil de dinosaurio en el municipio de Vallecillo. Al cual le llamaron Mauriciosaurus fernandezi, nombre de un político que fue alcalde del municipio de San Pedro Garza García en Nuevo León, Mauricio Fernández.
Cómo proponer una nueva especie
Si usted por ejemplo ve una cucaracha o cualquier otro insecto, y tiene seguridad que nadie nunca la ha visto o descrito antes, una cucaracha verde o amarilla por ejemplo, entonces puede ponerle un nombre científico casi de su elección. Digamos que ve en su casa una cucaracha verde y quiere bautizarla con su nombre. Este proceso no es tan directo como podría imaginarlo. No sólo basta con encontrar a la cucaracha: usted tiene que conocer a todas las cucarachas que existen para saber que la suya es efectivamente desconocida. Luego sigue describirla: es verde, vuela, es así de grande, pone este tipo de huevos, vive en la cocina, etc. Para hacer esta descripción necesita conocer que características son importantes para reportar.
La biología por medio de la taxonomía, la ciencia que nombra, describe y clasifica a los seres vivos, se divide en ramas como la zoología, la botánica, la microbiología, la micología, etc. Estas ramas están regidas por códigos taxonómicos, los cuales son como una guía que dice cómo se nombran, describen y clasifican los organismos de nuestro planeta. A los animales por ejemplo los rige el Código internacional de nomenclatura zoológico, a las plantas el Código internacional de nomenclatura para algas, hongos y plantas.
Una vez haciendo la descripción de su cucaracha siguiendo los requisitos del código zoológico y de los pormenores de su espécimen, puede escribir un artículo y enviarlo a una revista científica especializada en cucarachas (o insectos) para su publicación, para su revisión por el proceso de “peer review” o revisión de pares. Cuando sea aceptado, habrá nombrado oficialmente a un organismo con un nombre científico. La cucaracha que encontró será el organismo “tipo”, el que definirá a todas las cucarachas verdes en el futuro. La historia y la costumbre ya le dará después a su organismo un nombre común: la cucaracha verde.
Una impresionante cantidad de microorganismos no descritos
Contrario a lo que vemos a nuestro alrededor, la mayoría de la vida de nuestro planeta existe en forma microscópica: el grueso de la diversidad de la vida no se encuentra en los organismos “superiores” como animales y plantas, pero más bien en los procariontes. Estos son organismos que no vemos y que tienen su material genético de manera ‘desorganizada”sin un núcleo que lo separe de otros contenidos de la célula. En este grupo encontramos a las bacterias y las arqueas. Las arqueas son organismos unicelulares como las bacterias, pero difieren de las bacterias principalmente en su genética y estructura celular.
En realidad, nadie esta seguro de cuantos tipos diferentes de procariontes existen, sólo se pueden hacer estimaciones. Para darnos una idea de la diversidad de este grupo, hay sólo 5400 especies de mamíferos descritas, el grupo de animales al cual pertenece nuestra especie. O existen por ejemplo alrededor de 12000 especies de reptiles. El grupo más diverso de animales son los insectos, del que se estima que existen millones de especies. Estimar la cantidad de diferentes “especies” de microorganismos es también muy difícil. Una de las estimaciones más recientes los ubica entre 2 y 4 millones de especies diferentes, un número muy superior al de cualquier otro organismo del planeta.Hay estimaciones que la masa total de procariontes en el mundo, como las bacterias, es igual a la masa de todas las plantas del planeta. La próxima vez que vea un bosque o una selva, imagine que todo el peso de las plantas que ve, es el peso de los microorganismos que no ve. Y en toda nuestra historia científica, hemos descrito solamente alrededor de 25000 especies de procariontes. Tristemente pasamos por este planeta sin siquiera imaginar el grueso de la vida que es invisible y aún desconocido. Y desafortunadamente cuando pensamos en microorganismos, sólo pensamos en los que nos causan diarrea o nos enferman, cuando son en realidad la vida más común del planeta.
La vida microscópica no es diversa en términos de formas o colores como los animales o plantas. Pero esconden funciones metabólicas impresionantes y son genéticamente muy diversos: por ejemplo, hay bacterias fotosintéticas, como las plantas, pero que no producen oxígeno, arqueas que comen hidrógeno para producir metano, organismos que fijan dióxido de carbono como las plantas pero obtienen la energía de químicos inorgánicos, organismos que resisten temperaturas y condiciones de pH o salindad extremos, etc.
Figura. Microorganismos creciendo en un plato petri abierto durante una noche en una habitación con polvo. Los microorganismos no son visibles al ojo humano, pero se pueden observar cuando forman colonias formadas por millones de ellos (imagen tomada por el autor).
La materia oscura de la vida
La colección de microorganismos no descritos bajo las reglas del Código internacional para la nomenclatura de los procariontes, el código taxonómico que dice como nombrar nuevas especies de bacterias y arqueas, es lo que los microbiólogos conocemos como “materia oscura de la vida”. El código procariótico es algo estricto con respecto al “organismo tipo”, porque requiere que el microorganismo tipo sea primero aislado en un cultivo puro. Un cultivo puro es una sola especie de microorganismo creciendo aislada en el laboratorio en una caja petri, por ejemplo. Este organismo formará una colonia visible sobre el plato. Aislar un microorganismo de esta manera es algo particularmente complicado, y no ha sido posible para la mayoría de estos porque los microorganismos muchas veces necesitan de otros para poder vivir. La definición de organismo tipo que hemos establecido es problemática. Acceder a muchas comunidades de microorganismos también ha sido una tarea técnicamente complicada porque están en sitios recónditos como el fondo del mar, bajo muchas capas de sedimentos o en zonas con actividad volcánica.
La buena noticia es que la materia oscura de la vida no es totalmente oscura: las funciones de los microorganismos aún incultivables se pueden conocer o intuir al secuenciar sus genomas. Para hacer esta secuenciación, no es necesario aislar y crecer al microorganismo en cultivo puro. Simplemente se extrae el ADN total del medio ambiente, se secuencía, y se analiza in silico, es decir en una computadora de preferencia con mucho poder de procesamiento. El ADN dice quién es una bacteria o una arquea, y qué es lo que puede hacer. sin embargo, todavía hay que aislar al organismo de su medio ambiente cuando queremos explicarla con más detalle.
Carlos Linneo, el padre de la taxonomía, creo en el siglo XVIII un sistema para clasificar la vida que ha funcionado muy bien particularmente para los organismos “superiores”. Un sistema taxonómico que tuviera sentido para los procariontes tuvo que esperar hasta casi finales del siglo XX, y surgió con las modernas técnicas de secuenciación del ADN. Llevamos toda nuestra historia humana conociendo animales y plantas a nuestro alrededor, y menos de 400 años de conocer a los microorganismos. Y estos han habitado el planeta miles de millones de años más que cualquier animal o planta, y estarán cientos de millones de años después de la última cucaracha. Tal vez serán capaces de escapar de nuestro planeta antes de que este desaparezca, por ejemplo durante el impacto de un asteroide. Y siguen ahí, eternos, infinitos, invisibles, en cada rincón de nuestro cuerpo, alterándolo. Son parte de lo que somos, y gracias a ellos, somos.
Bibliografía
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