La sustancia
química clave del proceso, el superóxido, es un subproducto del
crecimiento de los hongos, que se origina cuando el organismo produce
esporas. Una vez liberado en el medio ambiente
ECOticias.
Investigadores de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) han
descubierto que un hongo ascomiceto, común en el agua contaminada,
produce minerales de importancia ambiental durante su reproducción
asexual. Este hallazgo, que servirá como base para una amplia gama de
futuros estudios en microbiología, química ambiental, biología del
desarrollo y geobiología, ha sido publicados en 'PNAS'.
La sustancia química clave del proceso, el superóxido, es un
subproducto del crecimiento de los hongos, que se origina cuando el
organismo produce esporas. Una vez liberado en el medio ambiente, el
superóxido reacciona con el elemento de manganeso (Mn), produciendo un
mineral altamente reactivo que ayuda en la limpieza de metales tóxicos,
degrada sustratos de carbono, y controla la biodisponibilidad de los
nutrientes.
El manganeso es un elemento versátil, existente en múltiples
estados de oxidación. Naturalmente presente en la corteza de la Tierra,
desempeña funciones esenciales en la retención de carbono, la
fotosíntesis, y en el transporte de nutrientes y contaminantes. Por otro
lado, este elemento puede ser también un reactivo importante en aguas
contaminadas por las minas de carbón. Cuando el ion Mn (II) se convierte
para acelerar los estados oxidativos, en Mn (III) y Mn (IV), forma un
mineral reactivo extremadamente útil en mantener bajo control
contaminantes como el arsénico, el cadmio, y el cobalto.
"Cuando el manganeso se oxida, crea minerales muy activos: los
óxidos de manganeso, que funcionan como esponjas ambientales que limpian
el agua", explica la investigadora principal, Colleen Hansel, de la
Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard.
La experta agrega que "el drenaje de minas de carbón se basa en
conseguir bacterias y hongos que oxiden el manganeso, y produzcan estos
minerales. Sin embargo, uno de los problemas es reconocer los procesos
necesarios para estimular la acción de los organismos adecuados. Hasta
el momento, para estimular la actividad microbiana, el enfoque ha
consistido en proporcionar fuentes de carbono complejas, como el maíz y
la paja, a los microbios; pero este enfoque, con frecuencia, no
funciona".
Resulta que el hongo más común, el Stilbella aciculosa, sólo
produce superóxido durante la diferenciación celular, en concreto,
durante la formación de estructuras reproductivas asexuales. Por tanto,
este hallazgo implica que la adición de un exceso de nutrientes al agua
contaminada no contribuye, necesariamente, a la recuperación del agua.
Para el hongo, el superóxido parece servir como una señal que
modera la diferenciación celular. Puede que la eficiente y rápida
oxidación química del manganeso del medio ambiente, por parte del hongo,
sea tan solo una coincidencia útil, beneficiosa para los humanos, pero
de poca importancia para el hongo.
Según Hansel, "de acuerdo con la teoría evolutiva, los organismos
suelen realizar un proceso por una razón. Sin embargo, durante décadas,
nadie ha entendido por qué, o cómo, las bacterias y algunos grupos de
hongos oxidan el manganeso, debido a que no lo hacen para ganar
energía".
Sin embargo, los investigadores sugieren que el proceso puede ser
más complejo de lo que parece. Según el estudio, aunque parezca una
reacción secundaria accidental, los óxidos de manganeso son muy
reactivos y, por lo tanto, podrían proporcionar algunos beneficios
indirectos al organismo.
Los óxidos de manganeso, podrían, por ejemplo, degradar el
carbono, con el fin de que los hongos lo metabolicen mejor. El equipo de
investigación ha descubierto que el superóxido producido por los hongos
es clave en la oxidación del manganeso. Además, el hecho de que este
proceso también sea llevado a cabo tanto por procariotas como por
eucariotas, plantea preguntas intrigantes sobre la historia de la
evolución
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