Las bacterias, vulgarmente denominadas microbios, son microorganismos. Se llaman microorganismos porque son muy pequeños; su medida habitual es de alrededor de las 2 micras de longitud (es decir, la medida que tiene el fragmento resultante de dividir un milímetro entre 500) y, por eso, necesitamos un microscopio con un elevado grado de aumento para poder distinguirlos. También clasificamos las bacterias como procariotas, que significa que son seres con una única célula que no tiene núcleo (del griego pro-karyon); es decir, que tienen una estructura relativamente más sencilla que nuestras células, ya que su ADN no está protegido dentro de una membrana nuclear bien estructurada, sino que flota dentro del interior bacteriano. Consideramos que las bacterias son bastante ancestrales, porque su estructura es bastante más sencilla que la de nuestras células, que sí tienen núcleo y las clasificamos como eucariotas (del griego eu-karyon, es decir, núcleo bien formado).

Hay millones y millones de especies de bacterias que no conocemos. Se calcula que quizás hemos identificado en torno a un 1%-2% de las que pueden existir en la Tierra. Y como suele pasar cuando los humanos clasificamos los seres vivos, hay muchas excepciones. Sin embargo, la medida de las bacterias parecía ser bien establecida, porque las bacterias no tienen una manera estructurada de repartir la energía, las proteínas y sus componentes vitales dentro de su célula. Pero como tiene un volumen tan pequeño, no tiene que estructurarse mucho, se reparte todo por difusión. En cambio, las células eucariotas son mucho mayores, por lo tanto, una de las "mejoras" que tuvieron que incorporar fue establecer carreteras y vías rápidas de circulación dentro de la célula. Así, los eucariotas tenemos una red de microtúbulos que vendrían a ser las vías de repartición rápida de proteínas y altas componentes. Eso es muy fácil de entender, un pequeño pueblo no necesita tener calles bien estructuradas, porque la gente llega a todas partes con poco esfuerzo. En cambio, no se podría vivir en Los Ángeles sin coche y un buen sistema de carreteras y vías de comunicación.

Hay millones y millones de especies de bacterias que no conocemos. Se calcula que quizás hemos identificado en torno a un 1-2% de las que pueden existir en la Tierra

Pues, como hemos dicho, también hay excepciones. Si las bacterias tuvieran un libro Guinness de los récords, esta semana tendrían que introducir uno más, y bastante inesperado, relativo a la medida de las bacterias. Vamos por partes, la primera bacteria en batir el récord fue del género Epulospiscium (que en latín significa "invitado a un banquete de pescado"), una bacteria gigante que vive de forma simbiótica dentro del intestino de un pez cirujano y mide en torno a medio milímetro (500 micras). Esta bacteria fue desbancada en pocos años por otra bacteria todavía mayor, la Thiomargarita namibiensis (perla sulfurosa de Namibia), que puede llegar a medir unos 0,75 milímetros (750 micras) y vive en el fondo del mar, en la plataforma oceánica ante Namibia. Justo esta semana hemos sabido que el récord Guinness de las bacterias se ha batido de nuevo, ¡y por mucho! Se acaba de describir una nueva bacteria ­que ya no podemos decir que es un micro-organismo porque se puede ver a simple vista– que mide en torno a 1 a 2 cm de longitud. No sé si podéis intuir lo que significa eso. ¡Significa que hay bacterias gigantescas, que tienen una medida hasta 10.000 veces mayor que una bacteria normal y corriente, como las que tenemos en nuestros intestinos! Parece totalmente increíble, pero es que si os explico lo que sabemos, todavía es más impresionante.

Se acaba de describir una nueva bacteria ­que ya no podemos decir que es un micro-organismo porque mide entre 1 y 2 cm de longitud

Para empezar, querría remarcar que el artículo que describe esta bacteria todavía no está publicado en una revista revisada, sino que está depositado en un archivo accesible y abierto (bioRxiv) y está en proceso de revisión. El nombre de esta especie es Thiomargarita magnifica (perla sulfurosa grande, ¡y magnífica, también!), que se ha aislado en los manglares de la isla de Guadalupe (en las Antillas francesas). Para continuar y para que os podáis hacer una idea de la medida, os adjunto una imagen comparativa que los investigadores ponen en su artículo. En verde, los procariotas (por ejemplo, una bacteria habitual de nuestro intestino, Escherichia coli, de unas 2 micras), y en azul, los eucariotas, como la levadura (que es unicelular y relativamente pequeña), pero también el nemàtode C. elegans o la mosca de la fruta (Drosophila), porque Thiomargarita magnifica los supera de largo. Fijaos en su forma de hilo, ¡eh, que es una bacteria y tiene una única célula! ¿Cómo es eso posible? ¿Cómo puede superar esta bacteria los límites biofísicos que os he comentado?

Imagen extraída del artículo depositado en bioRxiv por Volland et al (doi:10.1101/2022.02.16.480423), comparando la medida de Thiomargarita magnifica con la de otros organismos procariotas y eucariotas, en una escala logarítmica desde 0,1 micras a 10 cm (separados por 6 órdenes de magnitud).

La verdad es que esta bacteria (de forma similar a las otras bacterias gigantescas) utiliza una estrategia fantástica: utilizar sacos membranosos, los autores los llaman pepins (adaptación libre de "pips", semillitas). El primer saco es un contenedor gigante de líquido en su interior (lo que los biólogos denominamos vacuola) que se extiende a lo largo de su forma de hilo y ocupa más del 73% de su volumen, de forma que como la bacteria tiene una forma tan estirada, queda muy poco espacio entre este saco y la membrana exterior, y en este pequeño espacio, puede funcionar bien la difusión. La segunda estrategia es todavía más sorprendente y tiene que ver con la longitud. Para facilitar que todas las proteínas lleguen a todas partes (sin carreteras de microtúbulos), esta bacteria ha multiplicado su ADN, ha hecho medio millón de copias y las tiene distribuidas a lo largo de toda su única célula. ¿Qué sale ganando con eso? Pues que allí donde hay cada copia de su genoma, puede hacer todo el ARN y las proteínas que necesite. Por poneros un ejemplo que todos entenderéis, imaginad a toda Catalunya y un único cajero automático para poder extraer dinero; es imposible repartirlos bien por todas partes. Pero si ponéis 500.000 cajeros automáticos bien repartidos por toda Catalunya, ya no tenéis problemas de servicio, porque estés donde estés, tienes uno cerca e, incluso, puedes ir a pie. Ya no necesitas carreteras para ir a sacar dinero. Problema resuelto. Y ya para acabar, con el fin de ser más eficiente todavía, esta bacteria protege su ADN y la maquinaria de producir proteínas dentro de un saco, es decir, dentro de una membrana, lo que sin duda recuerda el núcleo de los eucariotas, pero sin su estructura y función altamente especializadas. A medio camino, podríamos decir. Y eso también podría romper unos cuantos paradigmas.

Este trabajo es tan sorprendente y los datos tan sugerentes, que ya ha merecido comentarios en revistas como Science, y os recomiendo que veáis un vídeo donde se observa la forma de estas bacterias filiformes al lado de una moneda de 10 centavos de dólar, para daros una idea de la medida. Yo no me he podido estar de explicároslo. Una bacteria magnífica, a simple vista y sin microscopio... ¿quién sabe cuántas especies de bacterias más están a la vista y no las sabemos ver?