Por Fernando Mejías B.
Detrás de varios avances científicos importantes, hay una historia de ‘serendipia’, un descubrimiento casual e inesperado producto de la exploración y la curiosidad intelectual. Durante el pasado Coloquio de Microbiología organizado por la SOMICH y la Facultad de Cs. Biológicas de la Universidad de Concepción, el Dr. Víctor Gallardo contó los alcances de este hito en la historia científica del país.
Cincuenta años han transcurrido desde que el buque oceanográfico AGS “Yelcho” de la Armada de Chile, zarpara desde Arica hasta Punta Patache en la Expedición ‘Mar Chile II’, a mediados de julio de 1962. En ella, tuvo lugar un significativo hallazgo científico que hasta hoy resuena en el campo de la Biología Marina, pero que no saldría a la luz si no hasta varios años después.
Durante aquella expedición, un grupo de investigadores liderados por el Dr. Víctor Ariel Gallardo, oceanógrafo de la Universidad de Concepción, tomó muestras de las columnas de agua y también del fondo marino, un fondo fangoso, pútrido, recargado de materia orgánica como resultado de la gran productividad del Sistema de Corrientes de Humboldt, y ‘casi’ sin vida. Casi.

No obstante, desde allí Gallardo extrajo -mediante rastras especialmente construidas para la ocasión y a profundidades de más de 100 metros- cantidades nunca vistas de lo que él denominó tentativamente ‘algas cianofíceas’, una forma de vida marina que se presentaba como largos filamentos blanquecinos. También, llamó la atención la carencia de fauna marina.
La significancia de este hallazgo, sin embargo, sólo fue esclarecida luego de un encuentro casual en Woods Hole, EEUU. “Luego de una conversación con el famoso microbiólogo Moshe Shilo hacia mediados de 1975 y después de mostrarle lo que había recolectado en la expedición de 1962 exclamó sorprendido “…pero si esto es totalmente desconocido para el mar en esas profunidades ¡esto no está descrito en la literatura científica!”, recuerda el Dr. Gallardo. “Para confirmarlo, viajamos a Chile y realizamos un nuevo muestreo hacia fines de ese mismo año, lo que derivó en una comunicación en la revista Nature en 1977 y la posterior descripción de dos nuevas especies de bacteria: las Thioploca”, detalla.
Estas bacterias filamentosas forman haces rodeados por una vaina común de polisacáridos, se alimentan de ácido sulfhídrico (un gas tóxico para la vida que respira oxígeno y presente en una franja de fondo marino denominada “sulfureto) y pueden alcanzar grandes tamaños, incluso centímetros (una bacteria común se mide en micrómetros; es decir, 1 milímetro dividido en 1.000 partes). Habitan en la zona de mínimo de oxígeno entre 40 y 280 metros de profundidad a lo largo de alrededor de 3.000 kmentre la costa central de Perú y la latitud de Concepción en Chile, en una superficie aproximada de 10.000 km2, donde forman mantos espesos en el fondo del mar y que constituyen la comunidad de bacterias visibles más grande del planeta.
En un comienzo, el descubrimiento no estuvo exento de discusiones y debates entre los científicos, como usualmente sucede cuando se generan estudios que rebaten ideas muy arraigadas.
“La comunidad científica no aceptó de inmediato el hallazgo, primero por el tamaño, porque fueron confundidas con microalgas, pero principalmente por formación, pues la mayoría pensaba en bacterias como organismos pequeños y unicelulares y que se podían cultivar en laboratorio. Con el paso de los años y las sucesivas publicaciones en Nature y otras revistas científicas de alto impacto, finalmente fueron aceptadas y hoy son conocidas como bacterias filamentosas muy grandes y muy antiguas”, comenta Gallardo.
También explica que es probable que estas comunidades provengan de los albores de la vida, desde hace 3.500 millones de años, ya que los fósiles de bacterias que se han encontrado con esa data son muy similares a las bacterias vivas que pueblan nuestra costa centro-norte. “Para ellas, vivir en el período geológico actual no es gran cosa ya que vivieron durante 7/8 de la vida en nuestro planeta; pero lo interesante es que no se conocían y a 50 años de ser descubiertas siguen llamando la atención y el interés en estudiarlas aumenta día a día”, añade.
Un mundo de posibilidades
La publicación en Nature, en 1977, impulsó la colaboración con varios equipos internacionales de investigación y se sucedieron importantes publicaciones en otras revistas como Science y Applied and Environmental Microbiology, referentes a la nutrición, ultraestructura, ecofisiología y la descripción de dos nuevas especies: Thioploca chileae y Thioploca araucae. Recientemente (2011) una investigadora alemana ha creado un nuevo género para este tipo de especies marinas, el de Marithioploca.
Sin embargo, aún queda bastante por conocer. Ha resultado muy difícil cultivar estas bacterias en laboratorio y, por el momento, su conocimiento se basa en técnicas moleculares para conocer su genoma, los genes que contiene y cómo funcionan, además de su relación con otros grupos, como las cyanobacterias.
“Ellos tienen una línea de desarrollo evolutivo completamente diferente a las plantas y animales -dice Gallardo- y como vivieron en condiciones de muy poco oxígeno y mucha materia orgánica, algo como un pozo negro actual, es posible que contengan las enzimas o proteínas que permitan hacer limpieza de ciertos ambientes contaminados.”
De hecho, hacia allá apunta su trabajo actual: encontrar aplicaciones biotecnológicas que deriven en herramientas útiles para el hombre: “necesitamos más gente que se dedique a investigar esto. Es bueno socializar este tema para que aparezcan jóvenes interesados en este campo y así poder conformar un equipo de trabajo más numeroso. La idea es crear un Laboratorio de Microbiología Marina en la Bahía de Concepción, ojalá asociado al Departamento de Microbiología, el Centro de Biotecnología CB-UdeC y la Facultad de Ingeniería, para buscar aplicaciones al estudio de estas bacterias e impulsar la investigación en un área muy poco desarrollada en Chile, pero con enorme potencial, dados los ecosistemas particulares que posee el país a lo largo de su extensa costa”.
Pese a las cinco décadas que han pasado desde que el grupo liderado por Gallardo zarpara, el investigador precisa que “esto es el comienzo. Hoy existe tecnología que no teníamos en ese entonces para ahondar en mecanismos tan complejos como este, pero que podrían ser la fuente de explicación de una serie de fenómenos biológicos. Por ejemplo, cómo nace la comunicación intracelular, que termina posteriormente en el cerebro; cómo nacen los mecanismos musculares –porque se mueven, tuercen, giran y se deslizan- y cómo nacieron los mecanismos de transmisión nerviosa y una serie de otros que se podrían estudiar debido al gran tamaño de estas bacterias.”
Algunas fuentes:

- Victor Gallardo (1977). “Large benthic microbial communities in sulphide biota under Peru–Chile Subsurface Countercurrent”. Nature 268, 331 - 332; doi:10.1038/268331a0 http://www.nature.com/nature/journal/v268/n5618/abs/268331a0.html
- Víctor Gallardo, Carola Espinoza (2007):“New communities of large filamentous sulfur bacteria in the eastern South Pacific”. International Microbiology 10:97-102DOI: 10.2436/20.1501.01.14 http://revistes.iec.cat/index.php/IM/article/viewFile/4c457ca1c0ac8.002/...
- Fossing, H., Gallardo, V.A., Jørgensen, B.B., Hüttel, M., Nielsen, L.P., Schulz, H., Canfield, D.E., Forster, S., Glud, R.N., Gundersen, J.K., Küver, J., Ramsing, N.B., Teske, A., Thamdrup, B. and Ulloa, O. (1995) Concentration and transport of nitrate by the mat-forming sulphur bacterium Thioploca. Nature 374, 713–715; doi:10.1038/374713a0. http://www.nature.com/nature/journal/v374/n6524/abs/374713a0.html