La vida microscópica de la Antártica

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  • 2 Octubre, 2020

A pesar del clima hostil de la Antártica y la escasez hídrica que se vive en el lugar, este continente blanco cuenta con abundante existencia de vida vegetal, tal es el caso de estas dos plantas Deschampsia antarctica y la Colobanthus quitensis las cuales sobreviven en condiciones extremas. Según múltiples estudios, se ha evidenciado que uno de los factores importantes para el crecimiento de las plantas en este lugar, es la presencia de microorganismos, Alexis Gaete un joven científico chileno nos cuenta sus hallazgos al respecto.

  “La Antártica representa un desafío para el desarrollo de soluciones biotecnológicas que pueden ser aplicadas en la producción agrícola de la Patagonia, la idea es poder utilizar estas bacterias como solución biotecnológica que impacte en la tolerancia de cultivos en ambientes fríos”.

La Antártida o continente antártico se ubica completamente en el hemisferio sur del planeta abarcando todo el círculo polar antártico. Es el cuarto continente más grande del planeta con aproximadamente 14.000.000 de Km2 y el 98% de su superficie está cubierta de hielo. Posee el clima más frío, seco y ventoso del mundo, llegando a temperaturas de -63°C en promedio en la época más helada entre julio y septiembre.

Bajo estas condiciones climáticas, es posible llegar a pensar que es imposible la existencia de vida en esas tierras, que no por nada se les denomina Continente Blanco. Pero la vida existe y ha sido posible gracias a la adaptación de las especies en su evolución, a pesar de que no sólo la temperatura es extrema, sino que este continente posee otras dificultades como la escasez hídrica, los fuertes vientos y los altos niveles de radiación UV.

La gran mayoría de las especies que habitan la Antártida, se encuentran en las zonas costeras libres de hielo, conviviendo así animales, plantas y microorganismos como bacterias y hongos. Estos microorganismos poseen capacidades de adaptación impresionantes, contribuyendo a su vez al crecimiento y supervivencia de otras especies como plantas bajo condiciones climáticas extremas.

Así lo explica Alexis Gaete, biotecnólogo y candidato a doctor en ciencias silvoagropecuarias del Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos (INTA) de la Universidad de Chile, quien se ha especializado en el estudio de bacterias aisladas desde suelos con ambientes extremos, como es el desierto de Atacama y el territorio Antártico, lugar que ha visitado con el objetivo de buscar microorganismos que contribuyan al crecimiento de plantas de interés agronómico en ambientes extremos.

Bacterias colonizadoras en ambientes extremos

“Las bacterias son los primeros colonizadores en todo tipo de ambiente extremo, esto gracias a su acelerado metabolismo y capacidad de rápida adaptación a ambientes poco hostiles. De esta forma, los microorganismos permiten el posterior asentamiento de otras especies superiores, como las plantas” indica Alexis Gaete.

Alexis nos cuenta que las bacterias son los primeros colonizadores en todo tipo de ambiente extremo, esto gracias a su acelerado metabolismo y capacidad de rápida adaptación a ambientes poco hostiles. De esta forma, los microorganismos permiten el posterior asentamiento de otras especies superiores, como las plantas.

Las bacterias son muy diversas, y dentro de este grupo existen aquellas que incluso poseen capacidad de proliferar solamente cuando está en un ambiente frío, llamadas psicrófilos, estas poseen una proteína clave a la que se le atribuye la adaptación a estos climas, denominada proteína anticongelante o AFPs (Antifreeze proteins), cumpliendo un rol inhibitorio en la formación de cristales de hielo en las células, evitando así un inminente daño en la membrana.

Además, Alexis nos cuenta que las bacterias tienen la capacidad de promover el crecimiento vegetal, beneficiando a la planta a través de mecanismos asociados al aumento en la nutrición del suelo o mediante la defensa contra microorganismos patógenos. Del mismo modo, la planta exuda compuestos a través de la raíz, los cuales son utilizados por las bacterias como fuente de carbono, permitiendo así la proliferación de microorganismos o la producción de algunos metabolitos –sustancias producidas por los microorganismos– en los mismos.

“La Antártica representa un desafío para el desarrollo de soluciones biotecnológicas que pueden ser aplicadas en la producción agrícola de la Patagonia, la idea es poder utilizar estas bacterias como solución biotecnológica que impacte en la tolerancia de cultivos en ambientes fríos”.

El trabajo de Alexis Gaete es importante ya que como el mismo nos cuenta, la presencia de especies vegetales en Antártica podría representar una fuente de alimento constante para sus habitantes o visitantes, las cuales pueden ser cultivadas en suelos o en sistemas hidropónicos –cultivos de plantas usando soluciones con minerales en vez de suelo– señalando, “La antártica representa un desafío para el desarrollo de soluciones biotecnológicas que pueden ser aplicadas en la producción agrícola de la Patagonia y la idea es poder utilizar estas bacterias como solución biotecnológica que impacte en la tolerancia de cultivos en ambientes fríos.  Esperamos con esto, ampliar los cultivos en la zona austral de nuestro país, incluso activar el cultivo hidropónico en territorio Antártico” explicó.

Haciendo ciencia en climas extremos

Alexis no sólo ha trabajado explorando la Antártica, también estudiado bacterias con las mismas propiedades en el desierto de Atacama, otro de los territorios con clima extremos de Chile. Sus hallazgos fueron sorpresivos ya que durante el análisis que se realizó en base al agrupamiento de bacterias, de acuerdo con sus atributos benéficos para las plantas. Se percataron que era más importante el lugar de origen de las bacterias (Antártica y Atacama) que el grado de parentesco entre ellas.

“La flora presente en ambos sitios, es absolutamente distinta. En el desierto de Atacama se observan parches de especies vegetales que a simple vista parecieran estar secas (a excepción del evento de desierto florido), mientras que en la península Antártica es posible observar alfombras de pasto antártico con parches de clavel antártico y musgo, siendo más evidente en península Coppermine y Bahía Fildes durante la época de verano, cuando la nieve no es abundante” señala el biotecnólogo.

Además agrega, que microbiológicamente hablando, y según el estudio realizado a través del aislamiento de bacterias de ambos suelos, la identificación taxonómica reveló que en ambos sitios el género de bacterias más abundante fue Pseudomonas, aunque por supuesto también existen géneros que resultaron ser específicos en cada sitio. En cuanto a la evaluación de los atributos benéficos para las plantas, cada sitio tuvo capacidades de promover el crecimiento de plantas de manera específica, lo cual puede ser atribuido a las diferencias ambientales y a los procesos climáticos que está experimentado individualmente.

Para Alexis Gaete desarrollar su investigación trajo consigo retos y oportunidades, ya que pudo viajar y visitar varias zonas de la península Antártica, sin embargo, su trabajo no estuvo exento de dificultades “Tomar muestras en lugares extremos ya representa un desafió, pero a la vez representa una gran oportunidad para explorar especies con capacidades de adaptación a estos climas hostiles. No obstante, es importante destacar que la escasez de fondos públicos que permitan realizar este tipo de estudios en ambientes extremos es una gran dificultad y aumenta los desafíos que la propia investigación conlleva”.

 

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