3.1.2: Archaea
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Objetivos de aprendizaje
- Describir por qué las Archaea han sido difíciles de colocar en el árbol de la vida
- Explicar lo que significa ser extremófilo
Cuando estos organismos microscópicos se separaron por primera vez de las bacterias en 1977. Cuando se secuenció su ARN ribosómico, se hizo evidente que no tenían una relación cercana con la bacteria y parecían estar más estrechamente relacionados con los eucariotas. Durante un tiempo fueron referidos como arquebacterias, pero para enfatizar su distinción, ahora las llamamos Archaea.
Diversidad de Archaea
Aunque los arqueos están involucrados en muchos procesos ecológicos importantes y están presentes en los ecosistemas de la Tierra, son más conocidos por ser extremófilos, existiendo en condiciones que impiden que la mayoría de los organismos funcionen:
- los termófilos viven a altas temperaturas
- los hipertermófilos viven a temperaturas realmente altas (¡el récord actual es de 121°C!)
- a los psicófilos (también llamados criófilos) les gusta el frío (uno en la Antártida crece mejor a 4°C)
- los halófilos viven en ambientes muy salinos (como el Mar Muerto)
- los acidófilos viven a pH bajo (tan bajo como pH 1 y que mueren a pH 7!)
- los alcalófilos prosperan a un pH alto.
Metanógenos
Los metanógenos son quimioautótrofos que utilizan el hidrógeno como fuente de electrones para reducir el dióxido de carbono a los alimentos. Este proceso produce metano (“gas de pantano”, CH 4) como subproducto. Estos se encuentran viviendo en ambientes anaeróbicos tales como:
- el lodo de pantanos y marismas
- el rumen del ganado (donde viven del hidrógeno y el CO 2 producidos por otros microbios que conviven con ellos)
- nuestro colon (intestino grueso)
- lodos de aguas residuales
- el intestino de las termitas
Dos metanógenos que han tenido sus genomas completos secuenciados son Methanocaldococcus jannaschii y Methanothermobacter thermoautotrophicus.
Crenarchaeota
A los primeros miembros de este grupo en ser descubiertos les gusta mucho calor y así se llaman hipertermófilos. Uno puede crecer a 121°C (la misma temperatura en los autoclaves utilizados para esterilizar medios de cultivo, instrumentos quirúrgicos, etc.). A muchos les gusta tanto ácido como caliente y viven en manantiales de azufre ácidos a un pH tan bajo como 1 (el equivalente de ácido sulfúrico diluido). Estos utilizan el hidrógeno como fuente de electrones para reducir el azufre con el fin de obtener la energía que necesitan para sintetizar su alimento (a partir del CO 2).
Aeropyrum pernix es uno de los miembros del grupo que ha tenido su genoma completamente secuenciado. Otros miembros de este grupo parecen constituir una gran fracción del plancton en aguas frías, marinas y los microbios tanto en el suelo como en el océano que convierten el amoníaco en nitritos (nitrificación).
Posición Evolutiva de las Archaea
Las Archaea tienen una curiosa mezcla de rasgos característicos de bacterias así como rasgos encontrados en eucariotas (discutidos en el Capítulo 2.1). Cuadro\(\PageIndex{1}\) resume algunos de ellos.
Cuadro\(\PageIndex{1}\): Rasgos que las Archaea tienen en común con Eukarya (izquierda) y Bacterias (derecha).
| Rasgos eucariotas | Rasgos Bacterianos |
|---|---|
|
|
Importancia económica de las Archaea
Debido a que tienen enzimas que pueden funcionar a altas temperaturas, se está haciendo un esfuerzo considerable para explotar las Archaea para procesos comerciales como proporcionar enzimas que se agregarán a detergentes (mantener su actividad a altas temperaturas y pH) y una enzima para encubrir almidón de maíz en dextrinas. También se pueden alistar arqueas para ayudar en la limpieza de sitios contaminados, por ejemplo, derrames de petróleo.
No se conocen Archaea patógenas.
Resumen
Las arqueas son un grupo de procariotas que se distinguieron de las Bacterias a fines de la década de 1970. Estos organismos suelen existir en ambientes extremos y tienen diversos procesos metabólicos, incluyendo anaerobios que producen metano. Las arqueas son difíciles de colocar en el árbol filogenético de la vida. Aunque comparten muchos rasgos procariotas con las bacterias, parecen estar genéticamente más cerca de Eukarya, incluidos los procesos utilizados para replicar el ADN y sintetizar proteínas.
Atribución
Contenido escrito y comisariado por Maria Morrow utilizando las siguientes fuentes: