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Esta bacteria hallada por accidente extrae energía del metal y ha resuelto un persistente misterio de la fontanería

Nódulos de óxido de manganeso producidos por la bacteria y vistos al miscroscopio electrónico.
Nódulos de óxido de manganeso producidos por la bacteria y vistos al miscroscopio electrónico.
Imagen: Hang Yu / Caltech

El día en que Jared Leadbetter regresó a su laboratorio de microbiología ambiental en la Universidad de California descubrió con disgusto que se había dejado una jarra sin fregar y el cristal tenía una fea capa negra. Gracias a ese descuido ahora sabemos por qué se atascan algunas tuberías.

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Lo que Leadbetter había dejado antes de irse durante varios meses para efectuar trabajos de campo era una jarra que contenía carbonato de manganeso. El compuesto de color crema se había vuelto negro, lo que indicaba que había tenido lugar una oxidación, pero para que haya una oxidación es preciso que haya algo que se lleve los electrones de los iones de manganeso. ¿Qué había causado aquello?

Leadbetter sospechaba de algún tipo de microorganismo, así que comenzó por cubrir más jarras de carbonato de manganeso, entonces esterilizó varias de ellas usando vapor a alta temperatura que no afectaba al compuesto. El carbonato de manganeso de las jarras esterilizadas se mantuvo en buen estado incluso hasta un año después. El compuesto de las jarras sin esterilizar, en cambio se degradó al poco tiempo. Fuera lo que fuera lo que oxidaba el manganeso, era algo vivo susceptible al calor, pero ¿qué?

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El siguiente paso fue hacer un cultivo para determinar qué clase de microorganismos había allí. Encontraron 70 especies de bacteria y fueron desechando las que sabían que no podían hacer nada parecido hasta quedarse con dos, una Nitrospirae y una betaproteobacterium. Para determinar qué estaban haciendo esos microorganismos, el equipo de Leadbetter impregnó el carbonato de manganeso con carbono-13. El isótopo no tardó en aparecer en el interior de las bacterias.

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Lo que los investigadores descubrieron es que estas bacterias, muy comunes en el agua, usan los electrones de magnesio como combustible para alimentar una reacción química con la que separar el CO2 y convertirlo en cadenas de azúcares y oxígeno. El proceso se denomina quimiosíntesis y es muy parecido a la fotosíntesis de las plantas, solo que en lugar de luz solar obtienen la energía de la oxidación, en este caso del manganeso.

¿Qué tiene que ver esto con la fontanería? El manganeso es un componente industrial muy común en la fabricación de acero inoxidable, y las tuberías de acero inoxidable son muy comunes en algunos tramos de las redes que suministran agua potable. Como más de uno ya habrá asociado a estas alturas, las tuberías de acero tienen un problema: tienden a formar depósitos de óxido de manganeso que pueden llegar a obstruir completamente el conducto.

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Durante años, hemos sido conscientes de ese problema, pero no sabíamos su causa. La ciencia sospechaba que la oxidación era el resultado de algún proceso bacteriano, pero no se sabía con certeza ni qué bacteria era ni cómo lo hacía. El hallazgo de los biólogos de Caltech recién publicado en no solo explica esa extraña oxidación que nos ha fastidiado las tuberías durante años. También arroja nuevas luces a fenómenos como la acumulación de manganeso en el fondo marino y al propio ciclo de este metal en la naturaleza. El manganeso es un oligoelemento esencial para la vida, pero en estado natural siempre se encuentra asociado a otros metales y se desconocían los procesos que intervenían en su acumulación. Ahora ya sabemos todo eso gracias a una jarra sucia y a la inagotable curiosidad de los científicos. [Nature vía Science Alert]

Editor en Gizmodo, fotógrafo y guardián de la gran biblioteca de artículos. A veces llevo una espada.

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