Carlos del Porto Blanco

Cuando se observa un paisaje natural —un bosque, una costa o incluso el suelo sobre el que se camina— se tiende a admirar la grandeza de los árboles, las aves o los mamíferos. Sin embargo, la verdadera estructura de la vida sobre la Tierra descansa sobre organismos que el ojo humano no puede ver sin ayuda: los procariotas. Esas células unicelulares, desprovistas de núcleo definido y de orgánulos membranosos complejos, constituyen los dominios Bacteria y Archaea. Han habitado el planeta durante al menos 3500 millones de años y, a día de hoy, representan la mayor parte de la diversidad genética y la biomasa microbiana del planeta. En este ensayo se explora su historia, su ecología, su utilidad práctica y los descubrimientos recientes que redefine el entendimiento de la vida.

La historia de la vida es la historia de las bacterias; los animales y plantas somos meros apéndices tardíos. Stephen Jay Gould.

El descubrimiento de un mundo oculto

Si se pudiera retroceder en el tiempo unos 3800 millones de años, la Tierra sería un lugar irreconocible: una atmósfera tóxica sin oxígeno, océanos de agua hirviendo y una corteza en constante agitación. Sin embargo, en algún rincón de ese infierno primigenio, surgió la chispa de la vida. No fue un pez, ni un insecto, ni mucho menos un dinosaurio. Fue una procariota. Durante más de dos tercios de la historia de nuestro planeta, esos organismos unicelulares sin núcleo fueron los únicos habitantes. Hoy, aunque invisibles a simple vista, siguen siendo los dueños absolutos de la biosfera: hay más procariotas en una cucharada de suelo que seres humanos en toda la Tierra.

La historia de las procariotas es la historia de la química. La evidencia paleontológica muestra la aparición de los primeros organismos procariotas con una antigüedad de por lo menos 3500 millones de años, en la era Eoarcaica. Huellas fósiles revelan vida temprana en aguas termales terrestres encontradas en Pilbara (Australia), dando también 3500 millones de años. El descubrimiento de grafito biogénico en rocas metasedimentarias al sudoeste de Groenlandia, constituye una evidencia de 3700 millones de años de antigüedad; aunque esos hallazgos han sido cuestionados. Microfósiles con forma de microfilamentos de óxido de hierro encontrados al norte de Canadá, serían evidencia de actividad procariota en respiraderos hidrotermales marinos con una antigüedad entre 3770 millones de años, lo que podría indicar que la vida apareció relativamente poco después de la formación de la Tierra.

En esa época un grupo de bacterias llamadas cianobacterias (antes conocidas como algas verdeazuladas) “inventó” la fotosíntesis oxigénica, utilizando agua como donante de electrones y liberando oxígeno molecular como «desecho». Ese proceso, que hoy parece benigno, provocó la mayor crisis ambiental de la historia: el Gran Evento de Oxigenación. El oxígeno era un veneno para la mayoría de los organismos anaerobios, causando la primera gran extinción masiva. Sin embargo, también permitió la formación de la capa de ozono y, con ella, la posibilidad de vida en la superficie terrestre. Como señaló el geoquímico James Kasting en 1993, sin ese «experimento descontrolado» de las cianobacterias, no existiríamos ni los animales ni las plantas.

Las teorías más aceptadas indican que los primeros seres vivos fueron procariotas que habitaron en un océano caliente (teoría del caldo primigenio) o en las fuentes hidrotermales volcánicas en la oscuridad del fondo del océano, en donde hay un medio caliente, de alta presión, anaerobio, con presencia de CO₂ y compuestos de azufre, un medio adecuado para el metabolismo quimiosintético primigenio.

En esa época, el flujo de calor de la Tierra era casi tres veces superior al que es hoy, la actividad volcánica era considerablemente más alta, con numerosos puntos calientes, fosas tectónicas, dorsales oceánicas y lavas eruptivas muy calientes como la de komatita, inusual hoy en día. La luminosidad del Sol, era menor que la actual, pero hubo en esa época el mayor volumen de gases de efecto invernadero que acidificaron los océanos por la disolución de dióxido de carbono. Más del 90 % de la superficie terrestre la ocupaban los océanos y sus aguas tenían una temperatura de 70 grados Celsius. La Tierra aún era presa del bombardeo intenso tardío de grandes meteoritos hasta hace 3200 millones de años. Todas esas condiciones hacen que solo sobrevivan los extremófilos.

Durante aquellos remotos tiempos, la atmósfera y océanos carecían de oxígeno, por lo que la respiración procariota predominante era anaerobia; y la fotosíntesis debió ser anoxigénica (sin producción de oxígeno) tal como actualmente lo hacen las bacterias verdes y púrpuras. Los estromatolitos más antiguos de comprobado origen microbiológico tienen 2724 millones de años de antigüedad.

Paulatinamente la Tierra se fue enfriando, y un evento crucial y probablemente el más importante de la evolución procariota ocurre durante el Proterozoico hace 2450 millones de años, cuando se inicia la Gran Oxidación por acumulación de oxígeno en la atmósfera y los océanos, y la primera glaciación aparece hace 2300 millones de año. En ese nuevo ambiente hace su aparición los primeros seres eucariotas hace unos 1400 millones de años, a partir de ancestros procariotas. Esos cambios debieron significar una extinción masiva procariota, en donde los termófilos solo sobrevivirían en las aguas termales o evolucionaron para adaptarse a los nuevos hábitats. A partir de entonces hasta hoy, las bacterias aerobias se convierten en los organismos más abundantes de la Tierra.

Un dato interesante: es que las cianobacterias del género Prochlorococcus, descubiertas en 1986 por Sallie Chisholm en el MIT, son responsables de hasta el 20 % del oxígeno total de la atmósfera terrestre. Una cucharadita de agua de mar contiene millones de esos minúsculos fijadores de carbono, que bombean CO? hacia las profundidades oceánicas en un ciclo biológico clave para mitigar el cambio climático.

El término «procariota». Fue acuñado en 1937 por el biólogo francés Édouard Chatton para distinguir a esas células de las eucariotas (con núcleo verdadero). Pero no se engañe: su aparente simplicidad es su mayor fortaleza. Una procariota típica, como Escherichia coli, carece de orgánulos membranosos internos. Su ADN, una única molécula circular, flota libre en el citoplasma en una región llamada nucleoide. Su pared celular, compuesta de peptidoglicano, es la que permite su clasificación mediante la tinción de Gram, desarrollada en 1884 por el médico danés Hans Christian Gram. Esa técnica distingue a las bacterias Gram-positivas (pared gruesa, se tiñen de púrpura) de las Gram-negativas (pared delgada con membrana externa, se tiñen de rosa), una distinción crucial en la clínica médica, ya que las segundas son generalmente más resistentes a los antibióticos.

Existe un segundo gran imperio procariota: las arqueas (Archaea). Durante décadas fueron confundidas con bacterias, hasta que en 1977 el microbiólogo Carl Woese y su equipo de la Universidad de Illinois, usando el ARN ribosómico como reloj molecular, demostraron que son un dominio de la vida tan diferente de las bacterias como lo son los humanos. Las arqueas son las extremófilas por excelencia: viven en fuentes hidrotermales a 120 grados Celsius, en lagos hipersalinos como el mar Muerto, o en aguas ácidas con ph cercano a 0. Su bioquímica, basada en lípidos de éter en lugar de ésteres, les otorga una estabilidad que desafía los límites de la vida.

El estudio de los procariotas comienza en el siglo XVII, en la ciudad neerlandesa de Delft. Allí, un comerciante de telas llamado Antonie van Leeuwenhoek construyó microscopios simples con lentes de aumento capaces de magnificar hasta 300 veces las cosas. Entre 1674 y 1676, Leeuwenhoek examinaba gotas de agua de charca, muestras de placa dental y saliva. Lo que vio lo describió con asombro en cartas a la Royal Society de Londres: “animálculos” que se movían con agilidad, criaturas “más pequeñas que la más diminuta arena”. Esas “bestias microscópicas” eran, en realidad, bacterias y protozoos. Leeuwenhoek no tenía formación académica formal, pero su curiosidad desinteresada abrió una ventana a un universo invisible que la ciencia apenas comenzaba a vislumbrar.

El siguiente paso fue crucial: demostrar que esos microorganismos no surgían espontáneamente de la materia inerte. Durante siglos, la generación espontánea —la idea de que la vida podía brotar de, por ejemplo, caldo podrido— dominaba el pensamiento científico. Fue el francés Louis Pasteur, considerado el padre de la microbiología, define la fermentación bacteriana. En 1860, diseñó los famosos matraces de cuello de cisne. Al hervir caldos de nutrientes y dejar que el aire entrara por un tubo sinuoso que atrapaba partículas, Pasteur demostró que los microorganismos provenían del exterior, no de la “energía vital” del aire. Así el investigador francés sentó las bases de la microbiología experimental y de la esterilización.

Poco después, Robert Koch estableció la conexión causal entre bacterias específicas y enfermedades. En 1876 descubre la infección bacteriana del carbunco o ántrax maligno y en 1882 identificó el bacilo de la tuberculosis; en 1884, desarrolló los postulados de Koch, un método riguroso para probar que un microbio causa una enfermedad concreta. Koch recibiría el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1905 por sus investigaciones sobre tuberculosis. Entre Pasteur y Koch, la microbiología pasó de ser una ciencia descriptiva a una disciplina predictiva y médicamente operativa.

En 1884 se descubre la tinción de Gram y en 1910 Paul Ehrlich desarrolló el primer antibiótico para combatir al Treponema de la sífilis. En 1936 H.A Barker identificó a los metanógenos, en 1967 Thomas D. Brock descubre a los extremófilos y en 1977 un equipo de la Universidad de Illinois descubre la gran divergencia entre arqueas y bacterias gracias al estudio genético del ARN ribosómico lo que constituye parte de los inicios de la filogenia molecular, encontrando entonces las siguientes relaciones. En se mismo año 1977, Woese sienta las bases del sistema de tres dominios, el cual fue contradicho por la hipótesis del eocito de Lake (1984). En todo caso, ambos postulados forman parte de la moderna filogenia microbiana.

Durante los siglos XIX y XX se hicieron notorios avances en el conocimiento microbiológico. Sin embargo, esto no significó avances en filogenia y clasificación natural de procariontes. La clasificación de plantas y animales se basaba en anatomía comparada y embriología, en cambio las bacterias carecen de complejidad morfológica, a la vez que tienen enorme diversidad fisiológica.

El manual de Bergey desde los años 60 y 70, optó por dar clasificaciones no naturales, pero razonables, en lugar de especular filogenias que cambiasen continuamente. Muchos especialistas se resignaron a aceptar que una clasificación filogenética procariota era imposible, a pesar de la aceptación en general de que es un grupo monofilético y que está relacionada con el origen monofilético de la vida. Se concluyó entonces que debía evitarse el uso del sistema de Linneo con su terminología latina y sus implicancias filogenéticas, pues no tenía sustento, reconociéndose el desconocimiento a todo lo concerniente con la evolución bacteriana; excepto en la identificación de género/especie y se recomendó nombres comunes como bacterias del azufre, fotosintéticas, fijadoras de nitrógeno y propusieron cuatro grupos principales: cianofíceas, mixobacterias, espiroquetas y eubacterias.

El paso revolucionario en filogenética se da en los años 1970 gracias a los avances en biología molecular, los cuales permitieron elaborar árboles naturales más fiables mediante el análisis genético. Para el análisis genético procariota se escogió el de la secuencia molecular del ARN ribosomal 16S, dando como resultado que las arqueas, un grupo procariota recién descubierto, estaba genéticamente distante de los demás procariotas, lo cual es atribuido a una antigua divergencia. La comparación entre el análisis del ARNr 16S procariota con el ARNr 18S eucariota, dio lugar al postulado del Sistema de tres dominios o superreinos, en donde Archaea, Bacteria y Eucarya son considerados dominios con la categoría taxonómica más alta. Análisis genéticos posteriores a nivel del proteoma han robustecido la filogenia procariota confirmando la clara separación entre Archeae y Bacteria.

Según el Sistema de tres dominios los grupos procariotas principales son Archaea y Bacteria. La diferencia más importante que sustentó en un inicio la diferencia entre esos dos grupos está en la secuencia de bases nitrogenadas de las fracciones del ARN ribosomal 16S.

• Arqueas son microorganismos unicelulares muy primitivos. Al igual que las bacterias, las arqueas carecen de núcleo y son por tanto procariotas. Sin embargo, las diferencias a nivel molecular entre arqueas y bacterias son tan significativas que se les clasifica en grupos distintos. De hecho, esas diferencias son mayores de las que hay, por ejemplo, entre una planta y un animal. Actualmente se considera que las arqueas están filogenéticamente más próximas a los eucariotas que a las bacterias. Las archaea fueron descubiertas originariamente en ambientes extremos (como en fosas oceánicas o en aguas con elevado contenido en sal), pero desde entonces se las ha hallado en todo tipo de hábitats.

• Bacterias son organismos microscópicos formados por células procariotas más evolucionadas.

El lado oscuro de las procariotas es su asombrosa capacidad de adaptación, que ha conducido a una crisis sanitaria global. La resistencia a los antibióticos, la que fue advertida por Alexander Fleming en su discurso al recibir el Premio Nobel de 1945 («El ignorante puede dosificar mal la penicilina y causar resistencia»), ese hecho es hoy una realidad. En 2019, la Organización Mundial de la Salud, OMS, declaró que las infecciones por bacterias multirresistentes causaban 1.27 millones de muertes directas al año, una cifra que podría alcanzar los diez millones anuales en 2050 según el informe O’Neill. La velocidad de evolución procariota, mediada por plásmidos y transferencia horizontal de genes (descubierta en 1928 por Frederick Griffith), hace que un solo gen de resistencia pueda saltar entre especies en cuestión de horas.

Otra reserva importante es ecológica: el permafrost (suelos congelados) contienen comunidades de bacterias y arqueas dormidas desde hace miles de años. Su deshielo por el calentamiento global libera metabolitos activos, incluidos algunos que podrían reactivar genes de virulencia o resistencia, como se documentó en un estudio del 2020 sobre el lago subterráneo de la península de Kola.

Características principales

En biología, procarionte o procariota (taxón Prokaryota) es el superreino o dominio que incluye los microorganismos constituidos por células procariotas, es decir, células que presentan un ADN disperso en el citoplasma, ya que no hay núcleo celular. El término deriva del griego: ???-(pro-), «antes de» + ?????? (carion), «nuez» o «almendra», como referencia a la carencia del núcleo celular. Los organismos procariotas han recibido diversas denominaciones tales como Bacteria, Monera y Schizophyta, dependiendo de los autores y los sistemas de clasificación. Otros términos usados fueron Mychota, Protophyta y Procaryotae. Está constituido a su vez por dos dominios bien diferenciados: Archaea y Bacteria.

Los procariotas son unicelulares, salvo algunos casos como las mixobacterias, algunas de las cuales tienen etapas multicelulares en su ciclo de vida. En otros casos crean grandes colonias, como en las cianobacterias. Los procariotas se caracterizan por no presentar núcleo celular, mitocondrias ni otros orgánulos. La compartimentación también es frecuente en el mundo procariota en la forma de compartimentos, unos delimitados por proteínas y otros delimitados por lípidos. Son microorganismos que poseen un solo cromosoma llamado nucleoide, su reproducción es asexual por fisión binaria, tienen gran variedad de metabolismos y hay especies adaptadas a todo tipo de ambiente, incluso los más extremos, calculándose que hay aproximadamente 5×10³⁰ procariotas en el mundo.

Los procariotas casi siempre son: Organismos unicelulares; Osmótrofos, alimentándose por absorción osmótica; Tienen pared celular (salvo algunas excepciones como los endoparásitos); Poseen generalmente una capa S proteica; Tienen membrana plasmática que rodea el citoplasma, compuesta de fosfolípidos; Tienen un único cromosoma circular localizado en una región del citoplasma llamada nucleoide (el ADN es una hebra circular); No presentan propiamente un núcleo celular; No hay orgánulos membranosos propiamente, aunque sí puede haber compartimentos procariotas especializados; Presenta reproducción asexual por fisión binaria (sin las complejas mitosis); Puede haber conjugación procariota, es decir, transferencia de material genético entre procariontes; El citoesqueleto procariota está formado por proteínas estructurales, mantiene la forma celular e interviene en el proceso de división; Cada ribosoma tiene un tamaño de 70S, el cual a su vez está conformado por una subunidad mayor de 50S (que contiene ARNr 23S y 5S) y una subunidad menor de 30S (con ARNr 16S); Presencia de operones y plásmidos; No hay objetos reconocibles salvo los ribosomas con microscopio electrónico. Aunque hay excepciones en algunas bacterias y Pili: estructuras también conocidas como fimbrias, presentes en la superficie de diversas bacterias, y que mantienen la forma de pelos. Estas estructuras se encargan de transferir información genética.

Los procariotas presentan enormes diferencias con los eucariotas, como la ausencia de orgánulos, la presencia de ribosomas más pequeños o diferencias en la reproducción. Pero la diferencia más importante radica en el origen mismo de los eucariotas (eucariogénesis), el cual tendría una historia evolutiva más tardía y compleja como resultado de la asociación simbiótica entre diferentes organismos procariotas. Mitocondrias y cloroplastos sintetizan sus propios ribosomas y esos son además del mismo tamaño que el de los procariotas. Eso probaría el origen procariota de esos orgánulos por endosimbiosis seriada. Así pues, mientras los procariontes se originaron hace unos 3500 millones de años, los eucariontes aparecen mucho después, hace unos 1400 millones de años y como descendientes de organismos procariotas.

Dos dominios, una historia compartida

Durante décadas, los procariotas fueron clasificados como un único grupo: las “bacterias” o el reino Monera. Esa visión cambió radicalmente en 1977, cuando el microbiólogo estadounidense Carl Woese, junto a George Fox, analizaron secuencias del ARN ribosomal 16S. Sus resultados fueron sorprendentes: existía un segundo linaje procariótico tan distante de las bacterias tradicionales como lo estaban estas de los eucariotas. Woese y Fox bautizaron a ese nuevo grupo como arqueas (Archaebacteria), proponiendo un sistema de tres dominios: Bacteria, Archaea y Eukarya.

La propuesta no fue bien recibida al principio. Woese fue criticado por desafiar la dicotomía procariota-eucariota que había dominado los libros de texto durante generaciones. No obstante, evidencias moleculares posteriores confirmaron que las arqueas poseen membranas lipídicas con enlaces éter (no éster, como las bacterias), paredes celulares sin peptidoglucano y sistemas de replicación del ADN más parecidos a los eucariotas. El modelo de tres dominios se consolidó definitivamente en 1990 y es, con ajustes, el marco actual de la biología.

Paralelamente, la bióloga Lynn Margulis desarrollaba, desde 1967, la teoría de la endosimbiosis serial, que proponía que mitocondrias y cloroplastos eucarióticos provenían de bacterias y cianobacterias simbionticas. Margulis argumentaba que la complejidad de la célula eucariota no surgió por mutaciones aisladas, sino por fusiones cooperativas entre procariotas. Aunque cuestionó algunos aspectos del árbol de Woese, su visión complementó la comprensión de cómo los procariotas forjaron, literalmente, la célula moderna.

Los productores primordiales y la Gran Oxidación

Los procariotas no solo son antiguos; son los productores primarios de gran parte de la biosfera. El resultado fue el Gran Evento de Oxigenación. Durante millones de años, el oxígeno producido por cianobacterias fue consumido por sumideros químicos —principalmente hierro disuelto en los océanos— que formaron los enormes depósitos de hierro en bandas (BIF). Una vez agotados esos sumideros, el oxígeno comenzó a acumularse en la atmósfera y los océanos, provocando una de las mayores extinciones de microorganismos anaerobios y permitiendo la evolución de la respiración.

Investigaciones publicadas en 2024, sugieren que la multicelularidad temprana de las cianobacterias filamentosas —con estructuras de comunicación intercelular— facilitó su proliferación y, con ello, la acumulación de oxígeno. Un estudio liderado por el Centro de Astrobiología (CAB/INTA-CSIC) en la Laguna Lejía, en Chile identificó 591 genomas microbianos nuevos en sedimentos de 11 mil años, revelando la enorme diversidad metabólica de procariotas en condiciones extremas.

Más allá de las cianobacterias, existen procariotas quimiolitótrofos que obtienen energía oxidando compuestos inorgánicos como azufre, amoniaco o hierro. En ecosistemas como el río Tinto, Huelva, España, donde la acidez extrema impide la supervivencia de la mayoría de organismos, bacterias como Acidithiobacillus actúan como productores primarios, sustentando redes tróficas microbianas complejas. Esos ecosistemas demuestran que la producción primaria no depende necesariamente de la luz solar.

Reservas biológicas y ecosistemas microbianos

Los procariotas constituyen auténticas reservas biológicas. Los tapetes microbianos laminados —como los de Guerrero Negro, en México— son comunidades estratificadas donde cianobacterias y bacterias fototróficas anoxigénicas actúan como capas productoras, mientras que arqueas metanógenas degradan la materia orgánica en capas inferiores. Esos tapetes funcionan como fábricas bioquímicas en miniatura, reciclando carbono, nitrógeno y azufre.

Las costras biológicas del suelo (CBS) representan otro ejemplo. Formadas por cianobacterias, líquenes y musgos, esas comunidades estabilizan suelos áridos, fijan nitrógeno atmosférico mediante nitrogenasa y enriquecen el suelo con materia orgánica. En Argentina y Cuba, se investigan activamente como herramientas de restauración ecológica.

No se pueden olvidar los estromatolitos, estructuras rocosas formadas por acumulación de carbonato calcio en comunidades microbianas. Los fósiles más antiguos datan de hace unos 3000 millones de años y representan evidencia tangible de la actividad procariota como arquitectos planetarios.

Utilidad práctica: De la fermentación a la biorremediación

La relación entre humanos y procariotas es milenaria. La fermentación de alimentos —pan, queso, yogur, kéfir, kombucha— depende de bacterias como Lactobacillus, Streptococcus y Leuconostoc. En la industria moderna, Corynebacterium glutamicum produce glutamato y lisina como aditivos alimentarios; Escherichia coli modificada genéticamente sintetiza insulina humana y otras proteínas terapéuticas.

En el campo de los antibióticos, las actinobacterias del género Streptomyces son las mayores productoras naturales conocidas, generando estreptomicina, tetraciclina y eritromicina, entre otros. La biología sintética de 2025 está transformando bacterias y levaduras en “fábricas biológicas” para descubrir antibióticos inéditos mediante inteligencia artificial y co-cultivos microbianos.

Los procariotas también son agentes de biorremediación. Consorcios bacterianos degradan hidrocarburos, pesticidas y metales pesados en suelos y aguas contaminadas. En lagos salinos y paleoambientes, arqueas y bacterias extremófilas metabolizan compuestos tóxicos como arsénico y halogenados, ofreciendo soluciones biotecnológicas para la restauración ambiental.

El microbioma humano y los descubrimientos del presente

Nuestro cuerpo alberga aproximadamente 39 billones de células microbianas, superando en número a nuestras propias células humanas. Ese microbioma —especialmente el intestinal— influye en la digestión, la síntesis de vitaminas, la regulación inmunitaria e incluso en procesos neurológicos.

En 2024, un equipo internacional liderado por Andrew Fire descubrió una nueva entidad biológica en el microbioma humano: los Obeliscos. Son moléculas de ARN circular de unos mil nucleótidos, sin cápside proteica, capaces de codificar proteínas. Se detectaron en el 7 % de muestras fecales de 440 personas y en aproximadamente la mitad de las muestras bucales analizadas, asociados a Streptococcus sanguinis. Su función sigue siendo un misterio, pero sugieren una regulación genética bacteriana aún desconocida.

En 2025, el estudio ZOE Microbiome Health Ranking analizó datos de más de 34 500 personas en el Reino Unido y Estados Unidos, clasificando 661 especies bacterianas según su impacto en la salud. Se identificaron 50 especies “favorables” (asociadas a menor IMC y menor riesgo cardiometabólico) y 50 “desfavorables” (vinculadas a obesidad y enfermedad). Ese ranking representa un hito hacia la medicina personalizada basada en microbioma.

Ante la pérdida acelerada de diversidad microbiana —impulsada por antibióticos, cesáreas, dietas ultraprocesadas y contaminación— científicos de todo el mundo han lanzado la Microbiota Vault, un “arca de Noé microbiana”. Desde 2021, y en fase de expansión durante 2024-2025, ese biobanco en Zúrich, Suiza, conserva más de 7000 cepas únicas de microbiota humana y 2000 muestras fecales congeladas a menos 80 grados Celsius, provenientes de 32 países. Su objetivo es preservar organismos beneficiosos para futuras terapias de restauración microbiológica.

En otro frente, un estudio del CSIC en 2025 reveló que bacterias de los géneros Pseudomonadota y Bacteroidota sobrevivieron más de 30 años en agua pesada (D?O), un medio tóxico para la mayoría de la vida. Sorprendentemente, esas bacterias desarrollaron genes asociados a la degradación de plásticos y mecanismos de reparación del ADN optimizados, abriendo vías para la biotecnología ambiental y la astrobiología.

Hechos y anécdotas relevantes

• Lejos de ser meros patógenos (menos del 1 % de las bacterias causan enfermedades en humanos), las procariotas son la navaja suiza de la biotecnología.
• En 1676, Anton van Leeuwenhoek observó por primera vez bacterias con sus microscopios artesanales, marcando el inicio de la microbiología.
• En 1928, Alexander Fleming descubrió la penicilina, revolucionando la medicina gracias a la interacción entre hongos y bacterias.
• Conan la Bacteria: En 1956, el científico Arthur W. Anderson intentó esterilizar carne enlatada mediante radiación gamma. Para su sorpresa, la carne se echó a perder. Al investigarlo, aisló una bacteria capaz de soportar dosis de radiación miles de veces superiores a las que matarían a un ser humano. Fue bautizada como Deinococcus radiodurans, y apodada «Conan la Bacteria». Su estudio es vital hoy en día para entender la reparación del ADN y la posible supervivencia de la vida en el espacio exterior.
• En 1977, Carl Woese propuso la división de los procariotas en dos dominios: Bacteria y Archaea, cambiando la visión de la biología evolutiva.
• El mito de la proporción 10 a 1: Durante décadas, los libros de texto afirmaron que por cada célula humana había diez bacterias en el cuerpo. En 2016, un equipo del Instituto Weizmann de Ciencias recalculó esa cifra. Descubrieron que la proporción real es de aproximadamente 1 a 1 (unos 30 billones de células humanas frente a 38 billones de bacterias). Ese hecho subraya que somos, en términos celulares, mitad humanos, mitad microbios.
• La «materia oscura» de las bacterias: En 2015 y 2016, consorcios internacionales liderados por el DOE Joint Genome Institute (JGI) descubrieron la «Radiación de Filos Candidatos» (CPR). Se trata de miles de nuevas ramas en el árbol de la vida bacteriana, compuestas por organismos ultrapequeños con genomas reducidos que dependen de otros microbios para sobrevivir. Ese hallazgo reescribió por completo el árbol filogenético de la vida.
• Medicina y farmacia: En 1973, Herbert Boyer y Stanley Cohen utilizaron la bacteria E. coli como fábrica molecular para producir insulina humana, el primer producto recombinante aprobado por la FDA en 1982. Hoy, bacterias modificadas producen hormonas de crecimiento, factores de coagulación y vacunas (como la de la hepatitis B, cuyo antígeno se produce en levaduras, pero cuyo ADN recombinante se clona en bacterias).
• Biorremediación: Ciertas cepas de Pseudomonas y Deinococcus radiodurans (capaces de soportar dosis de radiación 3000 veces superiores a las letales para humanos) se utilizan para descontaminar suelos con metales pesados o incluso residuos radiactivos. En 2016, un equipo de la Universidad de California demostró que Geobacter puede precipitar uranio soluble en formas insolubles, inmovilizándolo.
• Agricultura: Las rizobacterias fijadoras de nitrógeno, como Rhizobium y Azospirillum, viven en simbiosis con legumbres y cereales, reduciendo la necesidad de fertilizantes sintéticos (cuyo proceso Haber-Bosch consume el 2 % de la energía mundial).
• Industria alimentaria: Las fermentaciones lácticas (yogur y queso) y acéticas (vinagre) son obra de procariotas. La bacteria Lactobacillus ha acompañado a la humanidad desde el Neolítico, aunque su papel fue desconocido hasta que Pasteur, en 1857, demostró que la fermentación era un proceso biológico, no químico.

Las procariotas son los únicos organismos capaces de realizar procesos esenciales:

• Fijación de nitrógeno: Solo bacterias y arqueas poseen la enzima nitrogenasa (descubierta en 1960 por Mortenson y Valentine) para romper el triple enlace del nitrógeno atmosférico.
• Oxidación del metano: Las metanótrofas, como Methylococcus capsulatus, consumen hasta el 15 % del metano emitido a la atmósfera, un gas de efecto invernadero 28 veces más potente que el CO?.
• Ciclo del azufre: En las profundidades oceánicas, las arqueas oxidan sulfuro de hidrógeno, manteniendo el equilibrio químico de las chimeneas hidrotermales.

Los procariotas son mucho más que “gérmenes”. Son los ingenieros del oxígeno que respiramos, los fundadores de la fotosíntesis, los simbiontes que habitan nuestro intestino y los agentes que limpian nuestros ecosistemas. Desde las primeras observaciones de Leeuwenhoek en 1676 hasta los descubrimientos de Obeliscos en 2024 y los biobancos globales de 2025, la comprensión de estos organismos sigue expandiéndose. En un planeta cuya salud depende de ciclos biogeoquímicos microbianos, preservar y estudiar a los procariotas no es solo una prioridad científica: es una necesidad civilizatoria.

Referencias

• Prokaryota. Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Prokaryota
• Prokaryote. Enciclopedia Británica. https://www.britannica.com/science/prokaryote