¿Qué son las bacterias? ¿Son las bacterias seres vivos?
Las bacterias son más que simples microorganismos; son los seres vivos más abundantes en la Tierra. Aprende sobre su estructura, su capacidad de adaptación y su impacto en nuestra salud y el medio ambiente.
Elena Plaza
Las bacterias son consideradas una de las formas de vida más antiguas en nuestro planeta, han existido durante miles de millones de años y sí, las bacterias son seres vivos.
Estos microorganismos microscópicos de entre 1 a 5 µm de diámetro están presentes en casi todos los ambientes, desde las profundidades del océano hasta los picos más altos de las montañas, e incluso en los cuerpos de los seres humanos y otros animales.
Su omnipresencia y diversidad las convierten en un tema interesante en el que profundizar.
¿Qué son las bacterias?
Las bacterias son organismos unicelulares que pertenecen al dominio Bacteria. Son los organismos más abundantes del Planeta Tierra.
Se caracterizan por ser procariotas, es decir, sus células carecen de un núcleo definido que hace que su ADN esté disperso en el citoplasma.
La estructura básica de una bacteria incluye una pared celular, membrana plasmática, citoplasma, ribosomas y material genético en forma de ADN circular.
Pueden tener diversas formas, como esferas (cocos), cilindros en forma de bastoncitos (bacilos), curvas o con forma de espiral (espirilos) y forma de coma (vibrios). Y a veces tienen flagelos u otras estructuras para poder desplazarse.
Las bacterias se encuentran en una variedad de entornos y tienen capacidades metabólicas asombrosas, permitiéndoles descomponer una amplia gama de compuestos y sobrevivir en condiciones extremas.
¿Son las bacterias seres vivos?
Sí, las bacterias forman parte de los cinco reinos de los seres vivos: Animalia, Plantae, Protista, Fungi y Monera. En concreto, las bacterias están dentro del reino monera, que recientemente se ha divido en dos: Archaea y Bacteria, pasando de los 5 reinos a 6, aunque más clasificaciones.
Se nombran según el sistema binominal de nomenclatura propuesto por Linnaeus. La última clasificación se denomina especies, grupos de bacterias que tienen características similares.
La primera bacteria que se describe se denomina bacteria tipo. Luego se aíslan más y se agrupan en cepas, que son iguales que el tipo, pero con algunas modificaciones genéticas. Es por ello por que algunas, como la Escherichia coli, está en el sistema digestivo de algunos animales sin problemas, son inofensivas.
Sin embargo, alguna cepa, como la Escherichia coli enterohemorrágica puede provocar brotes de diarrea con sangre, vómitos y complicaciones mortales.
Para determinar si son las bacterias seres vivos, es esencial examinar las características básicas que definen a los organismos vivos.
Estas características incluyen organización celular, metabolismo, homeostasis, crecimiento y desarrollo, reproducción, respuesta a estímulos, y adaptación y evolución.
Características de los seres vivos
Al evaluar cada uno de estos criterios, podemos entender mejor la naturaleza de las bacterias y su clasificación como seres vivos.
Organización celular
La organización celular se refiere a la estructura y orden de las células, que son las unidades básicas de la vida. En los seres vivos, las células pueden ser procariotas o eucariotas. Las células eucariotas tienen núcleo y estructuras complejas.
Las bacterias, son más simples, tienen una organización celular procariota. Aunque no tienen núcleo, su ADN está organizado en una región llamada nucleoide. Además, su membrana plasmática y pared celular proporcionan estructura y protección.
Metabolismo
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en un organismo para mantener la vida. Y las bacterias tienen metabolismo.
Pueden adquirir energía a través de diversas reacciones químicas. Si adquieren la energía a partir de la luz, se denominan en bacterias fotosintéticas.
Si adquieren energía mediante compuestos químicos, se llaman bacterias quimiosintéticas. También pueden descomponer una amplia gama de compuestos orgánicos e inorgánicos para obtener energía. Por ejemplo, se ha descubierto una especie de bacteria capaz de descomponer el plástico.
Las que utilizan compuestos orgánicos se denominan bacterias quimioheterótrofas y la mayoría de las bacterias patógenas están incluidas en este grupo. Un ejemplo son las Pseudomonas, cuya fuente de energía es el carbono por lo que crecen en muchos entornos, por ejemplo, dispensadores de jabón, equipos respiratorios, etc.
Homeostasis
La homeostasis es la capacidad de mantener un entorno interno estable a pesar de los cambios externos.
En esto las bacterias son expertas.
Las bacterias tienen la capacidad de mantener la estabilidad interna de su ambiente celular, lo que les permite sobrevivir en condiciones adversas. Pueden cambiar su comportamiento en respuesta a cambios en la temperatura, pH y otros factores ambientales.
Es más, algunas pueden transformarse en esporas inactivas ultra resistentes a deshidratación y cambios de temperatura y volver a transformarse en organismos metabólicamente activos al recuperar condiciones propicias.
Son capaces de crecer en varios rangos de temperatura. Hay especies que crecen de forma óptima a una temperatura moderada (mesófilas), otros a grandes temperaturas (termófilas), y otras especies que pueden creer a 0ºC o menos, (criófilas).
Algunas son capaces de adaptarse a condiciones inhóspitas realizando copias de sus cromosomas y generando estructuras muy resistentes. Por eso es necesario esterilizar el instrumental con vapor a más de 121 grados para destruirlas.
También se adaptan a la presión osmótica, presión hidrostática, falta de oxígeno, presencia de dióxido de carbono, variaciones de pH, etc.
Crecimiento y desarrollo
El crecimiento y desarrollo implican el aumento de tamaño y el cambio en la forma y función de un organismo a lo largo del tiempo. Esto incluye la multiplicación de células y la diferenciación celular en organismos multicelulares.
Las bacterias pueden crecer y multiplicarse rápidamente bajo condiciones adecuadas. Se reproducen de forma asexual mediante la división celular, lo que les permite aumentar su población de manera exponencial.
Reproducción
La reproducción es el proceso por el cual los organismos generan descendencia. Puede ser sexual o asexual. La reproducción sexual implica la combinación de material genético de dos individuos, mientras que la asexual no.
En el caso de las bacterias la reproducción se produce principalmente a través de la reproducción asexual por fisión binaria. En este proceso, una célula bacteriana se divide en dos células hijas idénticas. Este proceso se produce cada 1 a 3 horas, pero en condiciones óptimas en algunas especies ocurre cada 20 minutos.
La reproducción se limita por agotamiento de reservas de nutrientes e intoxicación de las propias bacterias con desechos metabólicos, si no, una sola bacteria podría originar una colonia que superaría en número a toda la población de la tierra en 3 días.
Algunas bacterias también pueden intercambiar material genético mediante procesos como la conjugación, transformación y transducción, lo que contribuye a la diversidad genética.
Ante situaciones extremas de pérdida de agua se inhibe la reproducción. Esta es la explicación del empleo de sal en la conservación de alimentos.
Respuesta a estímulos
Las bacterias pueden responder a estímulos. Utilizan diversos mecanismos, como la quimiotaxis, que les permite acercarse (quimiotaxia positiva) o alejarse (quimiotaxia negativa) de sustancias químicas específicas.
Esta quimiotaxia positiva puede darse también hacia otros miembros de su especie, como ocurre con la E. coli y la formación de colonias. Estos movimientos son posibles por sus flagelos.
Adaptación y evolución
La adaptación y evolución son procesos mediante los cuales los organismos cambian con el tiempo para adaptarse mejor a su entorno.
Las bacterias son altamente adaptativas y evolucionan rápidamente. Su capacidad para mutar y adquirir nuevos genes a través de la transferencia horizontal de genes les permite adaptarse a nuevos ambientes y sobrevivir en condiciones extremas.
Este rápido ritmo de evolución es evidente en la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos.
Además, se sabe que el crecimiento de las colonias actuales de algunas especies de bacterias crece a una velocidad 60% superior a lo que lo hacían las colonias de hace 40 años, y en las mismas condiciones. Esto es porque realizan cambios genéticos que hacen posible esta adaptación evolutiva.
Importancia de las bacterias
Los procariontes en general son tan importantes en la biosfera, que si desaparecen posiblemente no podríamos sobrevivir el resto de las especies.
Ciclo de nutrientes
Los elementos químicos se reciclan continuamente entre los componentes vivos y no vivos del medioambiente. Y los procariontes son imprescindibles en este proceso para mantener los ecosistemas.
Las bacterias juegan un papel esencial en el ciclo de nutrientes, descomponiendo materia orgánica y reciclándola en formas que otros organismos pueden utilizar.
Estas bacterias quimioheterótrofas descomponen cadáveres, vegetales muertos y productos de desecho de tal forma que se crea carbono, nitrógeno y otros elementos para poder ser aprovechados y reincorporados en otros organismos.
Por ejemplo, las bacterias nitrificantes transforman el amoníaco en nitratos, que son nutrientes esenciales para las plantas. Sin la acción de estas bacterias, los nutrientes se acumularían y no estarían disponibles para otros organismos, lo que las convierte en importantes contribuyentes a la fertilidad del suelo y al equilibrio ecológico.
Microbiota humana
Las bacterias que se encuentran en el tracto intestinal de humanos y animales se denominan bacterias entéricas e incluyen los géneros Escherichia, Salmonella, Shigella, Enterobacter, Proteus y Providencia.
El intestino humano alberga una cantidad estimada entre 500 y 1000 especies de bacterias y sus células superan en 10 veces la cantidad total de células en el cuerpo humano.
Estas bacterias beneficiosas del microbiota humano ayudan a sintetizar hidratos de carbono, vitaminas y otros nutrientes, nos proteger contra patógenos y fortalecen el sistema inmunológico.
En este caso se genera una relación simbiótica, en concreto de mutualismo entre organismos procariontes y eucariontes en el que ambos nos vemos beneficiados.
Digamos que estas bacterias “son buenas”, pero también tenemos las bacterias patógenas, causantes de la mitad de todas las enfermedades humanas. Causan enfermedades como la lepra, la peste, el cólera, la sífilis, el ántrax y la tuberculosis.
También se ha descubierto que las bacterias afectan el apetito durante las infecciones.
Biotecnología
En el campo de la biotecnología, las bacterias son valiosísimas. Se utilizan en la producción de alimentos, medicamentos, como la insulina y antibióticos, y en la biorremediación, el proceso de limpiar ambientes contaminados.
Algunas bacterias son empleadas en la fermentación de alimentos como el yogur, el queso y el pan, contribuyendo a su sabor, textura y valor nutricional. También son utilizadas en la producción de antibióticos, enzimas y vacunas, siendo fundamentales en la industria farmacéutica y en la investigación médica.
La ingeniería genética de bacterias (y su modificación genética) también ha abierto nuevas posibilidades en la producción de proteínas recombinantes y en la creación de organismos modificados genéticamente con aplicaciones en medicina, agricultura y biotecnología industrial.
Por ejemplo, la Escherichia coli, tienen la capacidad de sintetizar miles de proteínas y, por ello, son muy apreciadas en biotecnología para producir proteínas recombinantes.
Respecto a la biorremediación de ambientes contaminados, se pueden utilizar, por ejemplo, en un escape de petróleo. Se esparce fertilizante que estimula el crecimiento de bacterias y así se inicia la degradación del petróleo acelerando el proceso hasta 5 veces.
En resumen, las bacterias son seres vivos y cumplen con todos los criterios que definen a los seres vivos. Poseen organización celular, llevan a cabo metabolismo, mantienen la homeostasis, crecen, se reproducen, responden a estímulos y son capaces de adaptarse y evolucionar.
Su importancia no se limita a su papel en los ciclos ecológicos y la salud humana, sino que también se extiende a su uso en diversas aplicaciones biotecnológicas. Y, sin lugar a dudas, las bacterias son seres vivos esenciales para la vida en la Tierra.