➗ Cómo comen, se dividen y sobreviven las bacterias

Comen de todas las maneras posibles

Como grupo, las bacterias obtienen energía de más formas que todos los demás seres vivos juntos. Esa versatilidad es la razón de que estén en todas partes: hay muy pocos lugares del planeta donde no haya nada de lo que alguna bacteria pueda vivir.

Por su fuente de alimento se dividen en autótrofas y heterótrofas. Las autótrofas lo fabrican: unas por fotosíntesis, como las cianobacterias, que usan luz y liberan oxígeno; y otras por quimiosíntesis, que es una forma de vida que solo existe entre procariontes y que consiste en sacar energía de compuestos inorgánicos, como el azufre o el amoníaco, sin necesidad de luz alguna. Las heterótrofas obtienen el alimento de otros organismos, vivos o muertos.

Por su relación con el oxígeno también hay tres casos, y este es el que más se pregunta. Las aerobias necesitan oxígeno para vivir. Las anaerobias estrictas mueren con oxígeno: para ellas es un veneno. Y las anaerobias facultativas pueden vivir con o sin él, que es lo que hace tan versátil a Escherichia coli.

• Fotosíntesis

  Como la de las plantas. Las cianobacterias la hacen y liberan oxígeno; fueron ellas las que llenaron de oxígeno la atmósfera de la Tierra primitiva.

• Quimiosíntesis

  Sacar energía de compuestos inorgánicos, sin luz. Es lo que sostiene ecosistemas enteros en el fondo del mar, alrededor de chimeneas volcánicas donde nunca ha llegado el sol.

• Heterótrofas descomponedoras

  Se alimentan de materia orgánica muerta y al hacerlo devuelven los nutrientes al suelo. Sin ellas, el planeta sería un basurero de cadáveres intactos.

• Aerobia, anaerobia y facultativa

  La aerobia necesita oxígeno; la anaerobia estricta muere con él; la facultativa vive con o sin él. La bacteria del botulismo es anaerobia estricta, y por eso crece en latas mal esterilizadas y cerradas.

Dato: La quimiosíntesis rompe la idea de que toda la vida depende del Sol. En las chimeneas hidrotermales del fondo oceánico hay comunidades enteras —bacterias, gusanos gigantes, cangrejos— cuya energía original no viene de la luz sino de compuestos de azufre.

Fisión binaria: la cuenta que hay que hacer

Las bacterias se reproducen por fisión binaria: el cromosoma circular se copia, las dos copias se separan hacia extremos opuestos, la célula se alarga y se parte por la mitad. El resultado son dos células genéticamente idénticas a la original. Es reproducción asexual y es rapidísima.

En condiciones ideales, muchas bacterias se dividen cada 20 minutos. Eso significa que la población se DUPLICA cada 20 minutos, y ahí está la trampa: duplicar no es sumar. La cuenta se hace multiplicando por dos una vez por cada generación transcurrida.

Con una sola bacteria de partida y una división cada 20 minutos: en 1 hora hay 3 generaciones y 8 bacterias. En 2 horas, 6 generaciones y 64. En 4 horas, 12 generaciones y 4 096. Y en 8 horas, 24 generaciones y 16 777 216 bacterias, o sea más de 16 millones a partir de una sola.

Eso es lo que pasa en un táper de comida que se queda sobre la mesa toda la tarde. No es que la comida «se ponga vieja»: es que una población de bacterias creció así, y muchas dejaron toxinas que ya no se van aunque después recalientes.

Ahora bien, este crecimiento nunca dura para siempre. Se acaba el alimento, se acumulan los desechos y el espacio se llena, y entonces la curva se aplana. La fase de crecimiento explosivo son unas horas, y son justamente las que importan.

Dato: Que sea tan rápida tiene un lado bueno: por eso podemos usar bacterias como fábricas. La insulina que se aplican millones de personas con diabetes la producen bacterias a las que se les insertó el gen humano, y se producen en cantidades industriales justamente porque se multiplican así.

Conjugación: intercambiar genes sin reproducirse

La fisión binaria produce copias idénticas, y una población de clones tiene un problema: si aparece algo que las mate a todas, no hay ninguna diferente que pueda sobrevivir. Las bacterias tienen dos maneras de conseguir variación, y una es la mutación; la otra es la conjugación.

En la conjugación, dos bacterias se unen mediante un pilus y una le pasa a la otra una copia de un plásmido, es decir, un puñado de genes. Y aquí va lo importante, porque es lo que se pregunta: la conjugación NO es reproducción. No aparece ningún individuo nuevo; al final siguen siendo dos bacterias, solo que ahora una tiene genes que antes no tenía.

Se parece más a pasarse un archivo que a tener descendencia. Y como los plásmidos pueden pasar incluso entre bacterias de especies distintas, un gen útil —por ejemplo, el de resistir a un antibiótico— puede propagarse por una población entera en poco tiempo, sin que haga falta que nadie se reproduzca.

Dato: Un plásmido de resistencia puede pasar de una especie de bacteria a otra completamente distinta. Por eso una bacteria inofensiva de tu intestino puede terminar entregándole a una peligrosa el gen que la vuelve resistente.

Endosporas: esperar años a que mejore la situación

Cuando las condiciones se ponen imposibles —se acaba el agua, se acaba el alimento, cambia bruscamente la temperatura—, algunas bacterias forman una endospora: copian su ADN y lo encierran, junto con un poco de citoplasma, dentro de una cubierta durísima. El resto de la célula se desintegra.

Una endospora no come, no se mueve y no se divide. Puede resistir agua hirviendo, desecación total, radiación y desinfectantes, y puede quedarse así durante años o siglos. Cuando vuelven las condiciones favorables, germina y sale una bacteria normal que reanuda su vida.

Ojo con lo siguiente, porque es un error común: la endospora NO es una forma de reproducción. De una bacteria sale UNA endospora, y de esa endospora sale UNA bacteria. No aumenta el número de individuos; es una forma de sobrevivir, no de multiplicarse. Las esporas de los hongos sí son reproductivas, y por eso conviene no mezclar las dos palabras.

Esto tiene consecuencias prácticas serias. Hervir el agua mata a las bacterias, pero no siempre a las endosporas; por eso el instrumental de un hospital no se hierve, se esteriliza en autoclave, con vapor a presión y a más de 120 °C. Y por eso el tétanos y el botulismo siguen siendo peligrosos: sus bacterias esperan en forma de endospora en la tierra o en una lata durante años.

Dato: Se han conseguido germinar endosporas recuperadas de sedimentos de miles de años. Es la estrategia de supervivencia más extrema que se conoce en un ser vivo: apagar todo y esperar.