- El estudio analizó 6.931 aislamientos procedentes de 27 comunidades microbianas y encontró dependencias de aminoácidos, vitaminas o nucleobases en hasta la mitad de sus integrantes.
- En el 73% de las bacterias dependientes de aminoácidos no bastaba uno solo: necesitaban recibir varios compuestos diferentes para recuperar correctamente su crecimiento.
El suelo puede funcionar menos como una colección de microorganismos autosuficientes y más como una red de bacterias que dependen metabólicamente unas de otras. Un trabajo publicado en Nature Microbiology ha estudiado 6.931 aislamientos obtenidos de 27 comunidades naturales de suelo en Alemania y encuentra que una proporción considerable de sus integrantes no puede sintetizar por sí misma todos los nutrientes necesarios para crecer.
Los investigadores probaron la capacidad de crecimiento añadiendo aminoácidos, vitaminas y nucleobases a diferentes cultivos. Dependiendo de la comunidad, hasta el 50% de sus integrantes necesitaba al menos uno de estos suplementos para desarrollarse correctamente. Entre las bacterias dependientes de aminoácidos, un 73% requería además una combinación de varias moléculas y no simplemente recibir un compuesto concreto que hubiera dejado de producir.
Este tipo de dependencia se denomina auxotrofía. Puede surgir cuando un microorganismo pierde genes necesarios para fabricar un metabolito porque obtenerlo del entorno resulta más eficiente que mantener toda la maquinaria bioquímica necesaria para producirlo. Los análisis genómicos realizados sobre un subconjunto de 62 cepas relacionaron estas dependencias con pérdida de genes y acumulación de secuencias de inserción capaces de modificar el funcionamiento del genoma.
La pregunta esencial era cómo consiguen sobrevivir estas bacterias en la naturaleza si no pueden producir moléculas indispensables. Los modelos metabólicos y los experimentos de cocultivo apuntaron hacia sus vecinos: genotipos presentes en la misma comunidad pueden fabricar sustancias que las bacterias auxótrofas necesitan. Algunas cepas consiguieron recuperar el crecimiento cuando fueron cultivadas junto a microorganismos que complementaban sus carencias metabólicas.
Eso no significa necesariamente que las bacterias estén cooperando deliberadamente ni que todas las relaciones sean beneficiosas para ambas partes. Los metabolitos pueden liberarse como productos secundarios, tras la muerte celular o mediante procesos que no evolucionaron específicamente para alimentar a otra especie. El resultado demuestra una interdependencia funcional, mientras la naturaleza ecológica concreta de cada relación puede incluir cooperación, explotación o simple aprovechamiento de sustancias disponibles.
El hallazgo ayuda también a explicar por qué numerosos microorganismos del suelo resultan difíciles de cultivar de forma aislada en un laboratorio. Un medio aparentemente completo puede seguir careciendo de combinaciones particulares de moléculas que, en la naturaleza, proporciona una comunidad entera. Comprender esas dependencias podría mejorar técnicas de cultivo y permitir estudiar especies que actualmente solo se conocen mediante su ADN ambiental.
La imagen que emerge es la de ecosistemas bacterianos organizados mediante redes metabólicas compartidas. Cada microorganismo no necesita conservar necesariamente todas las funciones biosintéticas si puede encontrar algunas sustancias en su entorno inmediato. Esa división puede influir sobre estabilidad de comunidades, ciclos de nutrientes y respuesta de los suelos ante sequía, contaminación o cambios ambientales.
