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LAS BACTERIAS SEAN UNIDAS Una introducción a la ecología de los ríos urbanos David Kuczynski Las Bacterias Sean Unidas. Una introducción a la ecología de los ríos urbanos David Kuczynski Arte de tapa: Gisela Aquaviva Diseño de tapa: Disegnobrass Diagramación: Mariana Cravenna Corrección: Yamila Transtenvot ISBN 978-987-4413-08-6 © 2017 Editorial Maipue Zufriategui 1153 - Ituzaingó (1714) - Provincia de Buenos Aires Tel/Fax: + 54 (011) 4458-0259 / 4624-9370 Contacto: promocion@maipue.com.ar / ventas@maipue.com.ar www.maipue.com.ar Kuczynski, David Las bacterias sean unidas : una introducción a la ecología de los ríos urbanos / David Kuczynski. - 1a ed. - Ituzaingó : Maipue, 2017. Libro digital, EPUB Archivo Digital: descarga ISBN 978-987-4413-08-6 1. Bacterias. 2. Ecología. 3. Ecología Acuática. I. Título. CDD 577.6 Queda hecho el depósito que establece la Ley 11.723. Libro de edición argentina. No se permite la reproducción parcial o total, el almacenamiento, el alquiler, la transmisión o la transformación de este libro, en cualquier forma o por otro cualquier medio, sea electrónico o mecánico, mediante fotocopias, digitalización u otros métodos, sin el consentimiento previo y escrito del editor. Su infracción está penada por las leyes 11.723 y 25.446 mailto:promocion%40maipue.com.ar?subject= mailto:ventas%40maipue.com.ar?subject= http://www.maipue.com.ar Índice Capítulo 1 Un libro infantil y una antigua televisión Las bacterias se presentan ¿Y cómo hacemos para nombrarlas? ¿Cuántas bacterias existen? Capítulo 2 ¿Sabemos mirar adecuadamente a los otros organismos? Las bacterias y su ambiente ¿Y qué hacen las bacterias todo el día? Saprotrofia Mutualismo Simbiosis Parasitismo Agentes patógenos ¿Hay bacterias “buenas” y “malas”? Capítulo 3 Breve historia de cómo conocemos a las bacterias Van Leeuwenhoek y el microscopio Jenner y la vacunación preventiva Lister y la antisepsia Yersin y la peste Koch y la tuberculosis Un pequeño homenaje para un gran hombre: Louis Pasteur, el gran descubridor Capítulo 4 Las bacterias y el agua, la gran fuente de vida Los ríos y el hombre La peculiaridad de los ríos urbanos ¿Cómo estudiar las bacterias acuáticas? Algunas consideraciones sobre el estudio de las bacterias Aparición de patógenos más resistentes Presencia de antibióticos en el agua Bacterias emergentes Las bacterias acuáticas desarrollan considerable resistencia antibiótica Los patógenos en ríos pueden interactuar con diversas comunidades biológicas Capítulo 5 Explorando un río cercano Visitando a un amigo enfermo Capítulo 6 Las bacterias patógenas y los ríos Pasando revista a los patógenos Citrobacter freundii Cronobacter sakazakii Aeromonas hydrophila Erwinia carotovora Género Serratia Burkholderia cepacia Género Pseudomonas Providencia rettgeri Acinetobacter baumannii Chromobacterium violaceum Photobacterium damselae Vibrio fluvialis Escherichia coli Yersinia enterocolitica Klebsiella pneumoniae Una temática compleja Capítulo 7 El ingenio de las biopelículas El biofilm como atractivo para patógenos Aprovechando a los eucariontes Capítulo 8 ¿Podemos vivir en equilibrio? Problemas y posibles soluciones Cuestiones jurisdiccionales Cuestiones de planificación Cuestiones de contaminación general Cuestiones vinculadas al estudio de los ríos Cuestiones educativas Capítulo 9 Penas y sinsabores de la investigación científica ¿Los investigadores se adelantan a su tiempo? ¿Y quién es un investigador? Capítulo 10 Referencias bibliográficas La nostalgia por las bibliotecas perdidas Microbiología general Historia de la microbiología Ecología y contaminación del río Reconquista Patógenos en ríos urbanos Bacterias acuáticas patógenas en animales y vegetales Bacterias patógenas y biopelículas Capítulo 1 Y fue en el comienzo… Un libro infantil y una antigua televisión Mucho se ha discutido y se seguirá discutiendo sobre el origen del planeta y mucho más aún sobre la aparición de la vida. No es motivo principal de este libro debatir específicamente este tema, que nunca pierde ni perderá actualidad. Aunque la cantidad de información que se fue acumulando al respecto resulta abrumadora, no se tiene mayor certeza que varias décadas atrás. Tal vez sea bueno que el origen de la vida siga siendo un gran misterio, que siga despertando pasiones y curiosidades en nuevas generaciones de científicos y de legos; que siga aguijoneando cada tanto a algunos a aventurar otra nueva teoría, atrayendo de inmediato igual cantidad de defensores y seguidores que de opositores y detractores. Pero cualquiera sea su origen, las bacterias juegan un rol de gran importancia en la aparición de los seres vivos, su desarrollo y su explosiva expansión, y a ellas me referiré con cierto detalle en las próximas páginas. Siendo yo un niño de 7 u 8 años, hace ya más de un largo medio siglo, recuerdo la extraña sensación que me producían algunos libros, especialmente cuando los veía por primera vez. Era una mezcla de curiosidad, de atracción y de cierta aversión al mismo tiempo. Posiblemente me sentía atraído más bien por los dibujos y colores que por el título o la temática. Por entonces no existía Internet, ni siquiera las computadoras y sus interminables variantes, y el libro escrito era por lejos la principal fuente de acceso a la información, cualquiera fueran sus características. Creo que al ver un libro me sentía atraído por lo nuevo, por el desafío implícito que escondía en su interior, al tiempo que sentía el temor que conlleva todo lo desconocido, la duda de si meterme en temas que posiblemente no comprendiera bien, cosas que es mejor no saber por ahora, mundos extraños aún para mí que podrían asustarme. Pero la atracción siempre predominaba, y aún recuerdo la sensación de asombro al ver las filas de libros exhibidos en las estanterías y vitrinas de las librerías. Los libros de divulgación científica para niños (y no tan niños) eran entonces frecuentes, algunos muy simples, otros bastantes aburridos. Casi todos pasaban por la prueba de lograr atrapar, al menos por un momento, un par de ojos infantiles ávidos de curiosidades, y cada tanto aparecía un libro que lograba la exquisitez de atraer la atención por horas y días enteros. Una vez cayó en mis manos la Historia de las Invenciones, del escritor holandés-estadounidense Hendrik van Loon. Durante la primera mitad del siglo XX, Van Loon fue un maestro insuperable en la redacción de libros para niños, especialmente sobre temas históricos, que él mismo ilustraba con gran arte. En las primeras páginas, a modo de simple introducción, Van Loon nos decía: “Un buen día, una diminuta partícula de polvo se alejó de su añoso padre, el Sol, y se estableció por su cuenta. El acontecimiento no causó gran revuelo en el cielo, porque el nuevo recluta era tan desesperantemente exiguo que ninguna de las estrellas de mayor edad, que vivían en una parte distante y más respetable del cosmos, pudo notar siquiera la llegada de su hermanita. Pero quizás sea preferible no informarse demasiado de los aspectos más bien humillantes del asunto, pues, por decirlo de una vez, todos nosotros somos prisioneros de ese diminuto globo”. Tras hacer una comparación con la atracción que ejercen las novelas de detectives, concluye diciendo que “la historia de nuestro planeta constituye una interminable serie de acertijos, de los cuales solo fue posible hasta ahora resolver unos pocos. Los demás se niegan obstinadamente a entregar su secreto, pero es preciso tratarlos con justicia y reconocer que no hay uno solo entre esos acertijos para el que no exista una clave”. Durante semanas el relato de Van Loon fue un compañero inseparable, entonces decidí (posiblemente sin saberlo) que dedicaría mi vida a estudiar las ciencias naturales, a saber algo más acerca del origen del planeta, de los misterios de la naturaleza y de sus asombrosas y desafiantes criaturas. Recuerdo que muchos años más tarde, cuando estaba en la universidad estudiando geología y temas conexos, volví a leer con regocijoaquellos párrafos que no han perdido nunca vigencia. Tal vez las cosas se hubieran dado de igual forma, de todos modos, sin conocer ese libro, y otros textos hubieran ocupado su lugar. Imposible saberlo. Pero si la Historia de las Invenciones fue un punto de referencia en mi infancia, una década más tarde las películas de Cousteau dieron su estocada final en mi vocación adolescente. En aquella televisión en blanco y negro de los años 60, cuando además no existían grabadores de video ni tecnología accesible para guardar películas (inimaginables los teléfonos celulares, los Googles, los YouTubes y las múltiples aplicaciones, cuando los más audaces futurólogos profetizaban que alguna vez habría TV en colores) las aventuras de Jacques-Yves Cousteau eran un acontecimiento imperdible. Con un estilo único y atrapante, la divulgación de sus exploraciones por los mares del mundo marcó a toda una generación, despertó sanamente la imaginación dormida e incitó como nunca antes el interés por la naturaleza y la ecología. Mi destino ya no tenía escapatoria. La suerte estaba echada, y entre tantos temas apasionantes y diversos me dedicaría a estudiar las aguas y sus organismos. Pensando que yo era el único “loco” en abocarme a tales temas, en la universidad encontré a muchos con similar vocación. ¡Estudiar ecología acuática! ¿Por qué? ¿Tiene sentido acaso esta pregunta? Parafraseando las expresiones de Cousteau que flotaban por nuestra ávida imaginación, no importa cuán lejos vayamos en nuestro andar, cuán profundo penetremos en los continentes, cuánto nos adentremos en las más remotas selvas y los más extensos valles, cuán alto subamos en las más elevadas montañas, cuánto nos alejemos en el espacio de esta pequeña pelotita que es el planeta Tierra, la vida surgió en el agua, y volverá siempre a ella, como hija pródiga. Las bacterias se presentan Cualquiera que haya sido el origen de la vida, en algún momento aparecieron las primeras células en la inmensidad de los mares primitivos, agrupaciones de moléculas con capacidad de autoperpetuarse. Las bacterias son posiblemente las estructuras más antiguas de las que se puede decir que tienen las propiedades de la vida, descendientes de las primeras células que se formaron en los albores de los tiempos. Acostumbrados a mirar todo desde nuestra perspectiva antropocéntrica, parecen unas cositas diminutas e imperceptibles. Pero esto no significa que sean tan “sencillas” como se presentan. Se las arreglan muy bien para cumplir todas las funciones que necesitan, y saben aprovechar magistralmente los materiales del medio en que se encuentran. Su estudio nos provee permanentemente de nuevos descubrimientos y sorpresas. Para la mayoría de las personas, escuchar la mención de bacterias, microbios, gérmenes o microorganismos evoca la existencia de unas estructuras muy pequeñitas que ni siquiera podemos ver, pero que andan por todos lados, y a las cuales es mejor evitar a toda costa ya que en general son causantes de muchas enfermedades y dolencias. Bajo el nombre genérico de microorganismos, se incluye una enorme variedad de seres vivos, muy numerosos y muy diferentes entre sí, que solo tienen en común su pequeño tamaño. Precisamente esa circunstancia ha motivado que para su observación se requiera el empleo de instrumentos especiales, como el microscopio, o determinadas técnicas de cultivo para ver colonias formadas por agrupaciones de millones de individuos. Por eso el descubrimiento y estudio de los microorganismos es muy reciente, en comparación con la ciencia en general y en particular con el estudio de los seres vivos, por quienes los hombres se interesaron desde las épocas más remotas. Es seguro que en los próximos años los conocimientos seguirán aumentando, ante los aportes incesantes de nuevas tecnologías, junto al ingenio y la perseverancia de los investigadores para arrancarle a estos diminutos seres sus secretos mejor guardados. No obstante, es mucho lo que ya sabemos al respecto, y numerosos libros y tratados se han dedicado al tema. Infinidad de publicaciones se suceden ininterrumpidamente y raramente culmina un día sin la contribución de un nuevo hallazgo. La microbiología abarca el estudio de bacterias, hongos, algas, virus, protozoarios y otros grupos de organismos microscópicos o submicroscópicos, sobre los cuales existe una superposición de numerosos sistemas de clasificación con variantes que se suceden año tras año, todo lo cual hace más apasionante y desafiante el estudio y la comprensión de los seres vivos, ya sean pequeños como las bacterias o gigantescos como los dinosaurios y las ballenas. Inicialmente se incluyó bajo la denominación de “microbios” a todos los seres diminutos que se observaban con el microscopio. Dentro de las “algas” se agruparon a las numerosas formas de autótrofos, aquellos que pueden fabricar su alimento a partir de la energía luminosa del Sol, como hacen el resto de los vegetales. A su vez, se encerró dentro de los “protozoos” a todos los unicelulares que no pueden hacer fotosíntesis, y por lo tanto se alimentan a expensas de otros. Pronto los avances de la ciencia fueron creando nuevos grupos y subgrupos para separar a las miles de especies que se iban caracterizando. La denominación de protozoos quedó obsoleta y sus integrantes se fueron separando en otros conjuntos de la más alta categoría clasificatoria (phylum) como ciliados, flagelados, esporozoos, ameboides, etc. Otro tanto ocurrió con las algas. Una de las primeras observaciones de la microscopía consignó la existencia de una estructura bien diferenciada, en forma de pelota, que ocupaba más o menos la parte central de todas las células. De inmediato se lo llamó “núcleo” y se lo consideró como la porción principal de la célula, sin saberse muy bien qué era ni qué había en su interior. Las investigaciones posteriores demostraron que el núcleo es una especie de caja cuya función es albergar y proteger una molécula muy especial, el ácido desoxirribonucleico (ADN). Haciendo honor a su gran nombre, consiste en una molécula enorme, un filamento delgado pero de increíble longitud, que para poder entrar en el núcleo se encuentra sumamente replegado, de forma tal que recuerda a una madeja de lana. Esta molécula alberga la información de la célula, regula sus funciones y controla la mayoría de sus procesos y actividades. Se la considera con justicia como el “gobierno” de la célula, la que da las órdenes en cada momento y toma las decisiones difíciles. El resto de las estructuras obedecen sus instrucciones para que todo funcione armoniosamente. No obstante, en algunas células no se podía distinguir el núcleo, pese a las técnicas de tinción y a la mejora de las lentes de los instrumentos ópticos. Los microscopios más poderosos demostraron que no se trataba de un defecto técnico sino que esas células realmente no poseían un núcleo definido, como era lo habitual. En base a esta circunstancia se separó a las células en dos categorías, considerando la presencia de núcleo como un asunto fundamental. Utilizando la palabra griega “carion” (que significa núcleo), se designó como “procariontes” o “procariotas” a las células que no presentan un núcleo bien delimitado (pro = antes de, previo a) y “eucariontes” o “eucariotas” a las células con núcleo típico bien visible (eu = verdadero, auténtico). Ahora bien, ¿cómo hacen las procariontes para gobernarse, para organizar de manera coordinada sus múltiples procesos y actividades? ¿Dónde está su información genética? ¿Acaso no tienen su ácido nucleico? Pues también poseen su molécula de ADN, solo que no está delimitada por una envoltura protectora que la separa del resto de la célula. Las células procariontes son mucho más pequeñas que las eucariontes e incluyen a todas las bacterias y a un grupo de algas denominadas cianofitas o algas azules. Las células eucariontes se encuentran en el resto de los seres vivos, tanto unicelulares como pluricelulares, animales y vegetales. Los estudios celulares fueron evidenciando muchasotras diferencias entre procariontes y eucariontes. Pero la ausencia o presencia de núcleo bien delimitado quedó como elemento prioritario de referencia. Más pequeños aún que los procariontes, existen unas estructuras que se incluyen bajo la denominación de virus, asociados a numerosas trastornos de la salud, incluyendo la gripe y el resfrío, posiblemente las enfermedades humanas más comunes y extendidas. Aunque presenta gran variedad de formas, un virus puede imaginarse como una cajita increíblemente pequeña, que encierra en su interior una molécula de ADN. Puede hallarse prácticamente en cualquier lugar, permaneciendo inactivo e indiferente a las condiciones externas. Pero si encuentra una célula viva y logra ingresar a la misma, comienza a multiplicarse rápidamente, utilizando los materiales y la energía que le roba a la célula atacada. En general la célula nada puede hacer, y en pocas horas muere, dejando escapar cientos de nuevos virus que buscan sus propias células para infectar. La palabra virus significa “veneno” o sustancia nociva, y de allí proviene el concepto de virulento, que se viene empleando desde hacer varios siglos para designar a los agentes que causan infecciones. El descubrimiento de los virus ha constituido un gran desafío para la ciencia y ha permanecido asociado al estudio de los microorganismos. En este libro haremos particular mención a las bacterias, diminutos procariontes, omnipresentes en el planeta y permanentemente vinculados con nuestra vida cotidiana. ¿Y cómo hacemos para nombrarlas? Desde el origen mismo del lenguaje, en la remota evolución hacia la especie humana, en las rudimentarias tribus y pueblos primitivos, los hombres fueron dando nombres a todo lo que observaban en su intento por comunicarse entre sí y poder expresar sus ideas y temores, sus pensamientos y anhelos, sus frustraciones y esperanzas. Dieron nombre a los ríos, las montañas y las estrellas. Dieron nombre a los animales y vegetales, tan necesarios para su inmediata subsistencia. Con el surgimiento de la ciencia moderna y su extensión global, apareció la necesidad imperiosa de unificar los conceptos y los nombres, de tener certeza de lo que quiso decir un escritor de otro país, con distintos idiomas y costumbres de por medio. Los biólogos del siglo XVIII se encontraron con una increíble conjunción de nombres y términos para designar las mismas cosas. Para la mayoría de los animales y vegetales, tan conocidos por la gente desde siempre, los nombres se iban modificando con las regiones y comarcas, además de los cambios derivados de los distintos idiomas y dialectos. ¿Cómo resolver esta dificultad? Tras diversos intentos, se adoptó el sistema propuesto por el botánico sueco Carlos Linneo en 1735. Este sabio propuso un sistema simple y sumamente práctico para llamar de manera única e inequívoca a cada especie, que se conoce como “nomenclatura binomial”. Esta nomenclatura asigna a cada organismo una combinación de dos palabras. La primera de ellas corresponde al “género” y se escribe con mayúscula. La segunda corresponde a la “especie” (que siempre debe pertenecer a un género en particular) y se escribe con minúscula. Cada especie se nombra mediante el conjunto de las dos palabras. Para que no haya lugar a dudas, estas deben escribirse con letras diferentes al resto del texto, como “cursivas” o “itálicas”. Un género puede abarcar una sola especie, unas pocas o muchas. Puede incluir 10, 20, 50 o 200 especies, dependiendo de cuán parecidas sean entre sí. Pero los individuos de distintas especies siempre presentan algunas diferencias (aunque sean del mismo género) y no pueden reproducirse entre sí. En la época de Linneo los libros y tratados se escribían en latín, por ello se acordó que los nombres científicos deberían seguir con esta tradición. No es necesario que signifique algo concreto en ese idioma, pudiendo ser cualquier combinación razonable de letras del alfabeto latino. Para los hispanoparlantes y para los lectores de la mayoría de los países occidentales esto constituye una gran ventaja. Los podemos leer y escribir perfectamente aunque no sepamos nada de gramática latina. Incluso en un texto en un idioma con otra simbología, como el chino, el japonés o el ruso, distinguimos de inmediato y sin ninguna duda de qué especie se está hablando. Descubrir un nuevo género o una nueva especie es siempre un gran privilegio para cualquier biólogo, quien tiene el deber de ponerle un nombre. Tiene total libertad para hacerlo, con el único requisito de que no haya sido utilizado previamente. En muchos casos se utiliza algún atributo o rasgo distintivo para “inventar” un nuevo nombre, como ocurre en las bacterias con los géneros Helicobacter (que alude a su forma en espiral), Penicilium (“en forma de penachos”) o Staphilococcus (stafilo = racimo y coco = pequeña esfera, aludiendo a la forma en que se agrupan las células). En este último género tenemos las especies S. aureus (por el color dorado de las colonias), S. epidermis (que se presenta sobre la piel del hombre y de animales) y S. caprae (originalmente aislada de cabras y ovejas), entre otras. A veces se hace una alusión geográfica, referida al lugar donde se encontró o donde se investigó, como el Bacillus thuringiensis (por Turingia, una región de Alemania), Klebsiella singaporensis (por Singapur), Vibrio tasmaniensis (por Tasmania) y otros. Es frecuente aprovechar un descubrimiento y tener que “bautizarlo”, para rendir homenaje a una personalidad destacada, como ha ocurrido con Escherichia (por Theodor Escherich), Yersinia (por Alexandre Yersin), Pasteurella (por Louis Pasteur), Listeria (por Joseph Lister), Salmonella (por Daniel Salmon), Klebsiella (por Edwin Klebs) y muchos más. También puede aludirse a algún acontecimiento vinculante, como la bacteria Legionella, identificada como responsable de una infección que resultaba muy frecuente entre los legionarios. Pero cualquiera que haya sido la motivación del nombre, una vez designado y aceptado no puede ser modificado por ningún motivo. Quedará así para siempre, para la ciencia y para las sucesivas generaciones de biólogos y de estudiosos que vendrán en el futuro. El mismo Linneo, al escribir en latín, utilizaba el pomposo nombre de Carolus Linnaeus. Su nomenclatura binaria, que impidió que la ciencia cayera en un caos, constituye posiblemente el procedimiento actualmente en vigencia más antiguo que se haya inventado. Con una serie de pasos estandarizados, concretos y obligatorios a seguir, significó el aporte de un método seguro, confiable y universal para designar a las especies, que tras sobrepasar infinidad de pruebas ha salido siempre indemne y ha sabido mantener su inapreciable valor. En la época actual donde los procedimientos estandarizados, de manera omnipresente, rigen nuestra vida cotidiana, que utilizamos por ejemplo cada vez que accedemos a una página web de cualquier institución comercial, financiera o educativa a través del mundo virtual, usando claves y contraseñas, resulta asombroso pensar que un sistema desarrollado hace más de 280 años siga siendo de tanta utilidad y que no haya sido necesario cambiarlo ni modificarlo en absoluto. Precisamente su eficacia radica en mantener las reglas y respetarlas en todos los casos. Un ejemplo sencillo podrá ilustrar mejor la enorme utilidad de la propuesta de Linneo: El gorrión es un pajarillo muy común en casi toda Europa, que se sintió a gusto desde muy antiguo en la proximidad de las personas, probablemente desde el comienzo de la agricultura dado que entre sus platos favoritos están los cereales. Ha aprendido a aprovechar los restos de nuestra comida y de la de nuestros animales domésticos pero sin molestarnos ni correr riesgos. Es por ello que es tan conocido, y que en muchas aldeas y pueblos de la vieja Europa se lo reconoce con una denominación propia. Además de los nombres más comunes en España de “gorrión” o “pardal”, se lo llama “teuladí” en Alicante, “torrodá” en Huesca, “etxe-txolarrea” en el país vasco, “michón”o “muichonet” en aldeas de Cataluña. Los términos “borrión” o “gurriato” se usan con frecuencia en pueblos de Aragón y Navarra. En francés es “moineau” y más popularmente “pierrot”, además de numerosas variantes en los valles y pueblos del interior. En alemán es “Haussperling”, en inglés “house sparrow” y la lista es interminable. En sueco lo llaman “sparv” o “grassparv”, en finlandés “verpunen” y en irlandés “gealbhan”. En las islas griegas se lo conoce como “spourgitis”, y algo más al oeste, ya en Turquía, se lo denomina “bayagi serçe”, mientras que en el Mediterráneo oriental se lo llama “ancor”. Siendo un animalito tan popular, no es de extrañar que al hacer la lista de las aves Linneo lo ubicó entre los primeros puestos. No importa cómo se lo denomine en cualquier lugar, ni los cientos de nombres vulgares que posea. Para la nomenclatura binomial es el Passer domesticus (“pájaro doméstico”), bajo cuya denominación se lo identifica inequívocamente en cualquier libro o revista de biología. Otro ejemplo de la ventaja de respetar las reglas de nomenclatura: con la palabra “hormiga” identificamos de inmediato a unos insectos muy abundantes y fácilmente reconocibles, con grandes cabezas, poderosas mandíbulas y estrechas cinturas, además de su asombrosa organización colonial, y que tienen fama de ser infatigables trabajadoras. Pero la palabra “hormiga” engloba actualmente a más de 12.000 especies, cada una con sus propias características y sus diferencias en anatomía, fisiología, comportamiento e información genética. Hablar de “hormiga” no tiene pues ningún valor científico y puede generar notable confusión. Por ello cada especie tiene su propia nomenclatura binomial, única e insustituible, que la diferencia de todas las demás especies cercanas. Aunque las bacterias ya habían sido observadas en su época con los rudimentarios microscopios disponibles, Linneo no las mencionó en sus obras, en las que describió y aplicó el procedimiento binomial a unas 4400 especies de animales y 7700 de vegetales. Recién en 1828, el prestigioso microscopista Christian Gottfried Ehrenberg introduce el nombre Bacterium para designar a un nuevo grupo de diminutos seres vivos. Como es de suponer, con los avances de la ciencia el número de especies bacterianas fue creciendo constantemente. ¿Cuántas bacterias distintas se conocen? ¿Cuántas se supone que realmente existen? A estas notables preguntas nos referiremos a continuación. ¿Cuántas bacterias existen? ¿Cuántas bacterias existen? Esta pregunta entronca inevitablemente en una cuestión mucho más amplia: ¿cuántas especies biológicas existen? Intentar responderlo amerita cuanto menos una singular reflexión. He escuchado muchas veces el comentario de que los filósofos, en todas las épocas, se han formulado algunas preguntas turbadoras referidas al ser humano y su esencia, como ser: ¿para qué existimos?, ¿de dónde venimos?, ¿a dónde vamos?, ¿tiene alguna finalidad concreta nuestra presencia en el mundo? Los debates y posturas han sido tan numerosos como las personas que intentaron responder tales enigmas. Por su parte, los astrónomos se han preguntado desde la antigüedad: ¿cuánto mide el universo? ¿Tiene acaso una extensión mensurable? Y si es así, ¿qué hay más allá? Y si no tiene límite, ¿cómo se entiende eso? ¿Qué es el infinito?, y otras cuestiones similares, sobre las cuales los avances en la construcción de telescopios, las mejoras tecnológicas y la pujante conquista del espacio solo lograron aumentar la inquietud y generar nuevos interrogantes. Similarmente, los biólogos también tenemos nuestras dudas existenciales y nos venimos preguntando desde siempre: ¿cuántas especies existen?, ¿puede ponerse un número a las distintas formas de vida que pueblan y comparten este diminuto planeta? Parecería algo sencillo de responder pero no hay una respuesta directa. ¿Cómo es eso posible? ¿Por qué no las contamos con cuidado y listo? Recuerdo que cuando iniciaba mis estudios de biología leía con disgusto las referencias de los libros, siempre generales y difusas, sobre el número de especies de cada grupo zoológico, siempre diciendo que se conocen “alrededor de” cierto valor, o que posiblemente sean “cerca de” cierta cifra. Me quedaba con un sabor amargo, con un dato faltante, como si los autores quisieran evadir la respuesta exacta. Pero el asunto tiene sus ribetes peculiares. Veamos algo más al respecto: Las especies reconocidas e identificadas son posiblemente solo una pequeña parte de la biodiversidad real. Constantemente se descubren nuevas especies, y muchos ecosistemas naturales permanecen remotos y casi inexplorados para la ciencia, al menos para los métodos adecuados de biología y ecología de campo. Las grandes selvas y las profundidades de los océanos poseen una inmensidad en la que apenas nos hemos aventurado. Cada expedición aporta decenas o centenares de nuevas especies junto con curiosas novedades sobre cómo estas especies se relacionan entre sí. Precisamente en esos océanos se gestó y evolucionó la vida, allí tuvieron lugar los interminables ensayos de la naturaleza, allí se formaron (y también se extinguieron) incontables formas biológicas, y la mayoría posiblemente permanezca en esos fríos y distantes sitios, indiferentes a lo que nosotros podamos escribir o pensar. Una pequeña fracción se “asomó” y se acostumbró a vivir en un ambiente atmosférico, fracción que abarca los animales y vegetales que mejor conocemos. Los océanos, difíciles de explorar y de mayor extensión que todas las tierras emergidas, conservan aún casi todo su embrujo y sus secretos biológicos muy bien guardados. De muchas especies solo se tienen algunos ejemplares, pertenecientes a la colección de un museo y guardados en un cajón. Poco o nada se sabe de su fisiología, de su ecología o de su comportamiento. Es habitual entre los invertebrados, como insectos, arañas, gusanos y otros grupos, que un análisis más riguroso detecte que en realidad, entre los ejemplares dejados como representantes de una especie, hay individuos de dos especies diferentes que hay que delimitar mejor y separar adecuadamente, reparando la descripción original y poniendo nombre a las nuevas especies. También ocurre lo contrario: ejemplares dejados como representantes de dos especies distintas son en realidad variantes de una misma especie. Y si esto ocurre con animales de cierto tamaño, visibles y coleccionables, el panorama puede ser más complejo aún con organismos microscópicos. Resulta inevitable, pues, que a medida que avanza la tecnología y que se modifican los instrumentos y métodos de observación, se demarquen con mayor precisión el límite entre especies, por lo que su número cambia permanentemente y sin duda seguirá cambiando en el futuro. Salvo las especies de gran importancia para el ser humano, que no son más que algunos centenares, se conoce muy poco o casi nada en proporción de las cientos de miles de formas restantes. Ni siquiera hay certeza de la correcta separación entre las especies, mientras están a la espera de que nuevas generaciones de biólogos les dediquen su merecida atención. Hay identificadas y nombradas alrededor de 2.500.000 especies. Parece un número respetable, pero se calcula que solo tenemos registradas el 10% de las especies que realmente existen (con lo cual habría tal vez 25.000.000 de especies en el planeta). La mayor parte de la biodiversidad real continúa desconocida para nosotros, viviendo y luchando por su subsistencia, como lo viene haciendo desde hace milenios, en los bosques, las selvas, los mares y las montañas, en los diversos y variados ecosistemas que la naturaleza fue creando y perfeccionando, sin preocuparse por si la ciencia del hombre los haya o no identificados y les haya puesto un nombre más o menos llamativo. Por otra parte, a lo largo de la historia de la Tierra han ocurrido diversos cataclismos, algunos de gran intensidad y de alcance planetario, que motivaron la extinción de muchas formas de vida. Una de las más grandes de las que se tiene indicioocurrió hace 250 millones de años, y fue de tal intensidad que se supone acabó con el 95% de las especies que existían. Los registros fósiles nos dan interesantes pruebas, evidencias dispersas pero contundentes, de muchas otras hecatombes, tras las cuales la vida fue resurgiendo y se las ingenió para continuar evolucionando y adaptándose a las condiciones reinantes. La biodiversidad actual, o sea la totalidad de las especies que existen (que por otra parte apenas conocemos), juntando animales y vegetales, grandes y pequeños, terrestres y acuáticos, no son sino un insignificante reflejo de la enorme cantidad de formas de vida que existieron a lo largo de los tiempos. Con estas observaciones, responder a la pregunta inicial ¿cuántas especies hay? se evidencia como un asombroso desafío, tal vez el más apasionante que ha venido estremeciendo y entusiasmando a los biólogos de todas las épocas. Por eso hay que leer con prudencia las cifras sobre la diversidad de los grandes conjuntos de seres vivos, tanto unicelulares como pluricelulares. Con respecto a las bacterias, el Centro Nacional para la Información Biotecnológica (NCBI), una de las más importantes fuentes mundiales de información de biología molecular, con sede en Maryland, Estados Unidos, registra en su base de datos unas 16.000 formas bacterianas, de las cuales algo menos de 600 entran en la categoría de “peligrosas”. Pero de bacterias “buenas” o “malas”, y de aquellas que pueden causar daños y enfermedades, hablaremos un poco más adelante. Capítulo 2 ¿Comprendemos a las otras criaturas? ¿…Y qué decir del buey que ama a su yugo y considera al alce y al ciervo del bosque como descarriadas y vagabundas criaturas? Khalil Gibran, El profeta ¿Sabemos mirar adecuadamente a los otros organismos? Es muy difícil para nosotros, pobres y limitados seres humanos, salir de nuestra visión antropocéntrica al analizar el resto de las cosas. Llamamos a los animales “pequeños” o “grandes” al compararlos con nuestro cuerpo, los consideramos longevos o de vida breve en relación a nuestra propia esperanza de vida. Admiramos la elegancia del cisne, la velocidad implacable del guepardo, la fuerza demoledora del león, la resistencia del caballo galopando, la majestuosidad del cóndor sobrevolando las altas cumbres y tantos otros animales cuyas habilidades quisiéramos tener, mientras que ridiculizamos a aquellos que se desplazan con lentitud o que nos parecen torpes, simplemente porque nos creemos capaces de movernos con mayor agilidad que ellos. Los llamamos feos o hermosos según nuestros propios cánones de belleza. Pero cada organismo es el producto de un delicado y asombroso proceso evolutivo de constante creación, y si aún no se ha extinguido sino que sigue viviendo y reproduciéndose, es porque está perfecta y asombrosamente adaptado a sus circunstancias y sus necesidades. Los ejemplos serían interminables. Vayan algunos de muestra. Las mitologías y las creencias populares han descrito a las serpientes como seres “condenados” a no tener manos ni patas. Esta circunstancia las convierte de inmediato en criaturas despreciables, obligadas a arrastrarse por el suelo como castigo a algún delito que sin duda cometieron y dejando de paso la moraleja de que no hay que realizar malas acciones. En efecto, para nuestra visión antropocéntrica, ¿qué mayor castigo que no tener manos ni patas, como posee la mayoría de las criaturas? Incluso las arañas, los insectos y otros animalitos pequeños y molestos están muy bien dotados de numerosos apéndices para nadar, trepar, capturar, excavar y hasta para volar. ¿Cómo puede entonces –desde nuestra humana y pobre perspectiva– un organismo caminar, correr, sujetarse, tomar el alimento o manipular objetos sin manos ni piernas? Sin embargo, los ofidios constituyen un grupo muy evolucionado de reptiles, magníficamente adaptados al ambiente y que han conquistado con gran éxito numerosos hábitats, desde praderas y desiertos hasta selvas y mares. Y si pudieran hablar y filosofar, como en las viejas fábulas, posiblemente una serpiente le diría a su compañera: – ¡Mira qué torpes son estos seres humanos, que son incapaces de detectar en la oscuridad las ondas infrarrojas que irradia su alimento! Y la compañera, asintiendo, podría responderle: – ¡Y ni siquiera saben cómo moverse con comodidad y rapidez con solo contraer sincronizadamente los músculos de su abdomen!– También, ¿qué otra cosa puede esperarse de su limitado esqueleto, si en su rudimentaria columna solo existen 33 vértebras, y en nosotras más de 400? Y una tercera, escuchando la conversación y con ánimos de entrometerse, podría añadir: –¡Ya lo creo, pobres criaturas estos humanos, condenados a tener que comer todos los días para mantenerse vivos, mientras que nosotras, tras una buena presa de fácil captura, podemos quedarnos tranquilas varios meses descansando y sin preocuparnos por el alimento! Cuando observamos un ave volando, pensamos que está haciendo un notable esfuerzo y que pese a sus espléndidas alas, sus plumas, sus músculos especializados y su cuerpo aerodinámico, pronto se cansará y se posará en una rama o sobre una roca a “descansar”. Lo pensamos desde nuestra humana comprensión de las cosas, ya que somos incapaces de elevarnos del suelo más que por unos pocos segundos y para nosotros el concepto de descansar es estar cómodamente sentados o recostados. Pero así como el suelo es nuestro ambiente, para las aves voladoras lo es el medio aéreo. Muchas pueden permanecer largo tiempo en el aire y desplazarse enormes distancias, sin detenerse para comer, dormir o tan solo descansar un rato, ¡Y además sin desorientarse ni perder su rumbo! Los registros no dejan de asombrarnos. Numerosas especies de aves migran largas distancias. Lo hacen para escapar del frío, o para reproducirse en mejores condiciones, o pasar algunos meses en lugares con mejor alimento, y repiten la migración año tras año. Es frecuente que viajen entre distintos continentes, incluso de un hemisferio al otro. Quizás el mayor viajero sea el charrán o golondrina de mar (Sterna paradisaea), que pasa el verano boreal en el Ártico y el verano austral en la Antártida, o sea que se traslada nada menos que de un polo al otro, logrando así no tener que sufrir nunca los rigores de ningún invierno. Para ello, estas aves recorren distancias que pueden llegar a los 70.000 kilómetros anuales. Se calcula que un ejemplar adulto podría llegar a volar en su vida una distancia semejante… ¡a la de un viaje de ida y vuelta a la Luna! Podríamos pensar entonces que tras su migración las aves llegan agotadas y que han necesitado detenerse muchas veces. Pero no es así y suelen permanecer días y semanas en vuelo sin inconvenientes. El vencejo real (Tachymarptis melba) es capaz de mantenerse más de seis meses enteros volando, en su camino de migración desde el oeste del continente africano al centro de Europa. Todas sus actividades, incluso el sueño, las pueden hacer en el aire ¡Sin posarse ni una sola vez! ¿Cómo son capaces de lograr semejante hazaña? ¡Cuántas maravillas nos esconde la madre naturaleza! Parece que se alimentan de los insectos en el aire, y que son capaces de dormir poniendo su sistema nervioso en “piloto automático”. Otras aves directamente resuelven la cuestión viajando a velocidades insólitas. La denominada “agachadiza” (Gallinago media), un animalito con el aspecto de una perdiz de pico largo y puntiagudo, en su migración desde los humedales del norte de Europa al centro de África, es capaz de recorrer hasta 6500 kilómetros sin paradas ¡En apenas tres días! Pueden alcanzar velocidades cercanas a los 100 kilómetros por hora y mantenerlas prácticamente sin ayuda del viento. Similarmente a la fábula anterior, un ave le podría decir a su amiga de bandada: –Pobrecitos estos humanos, obligados a andar por el suelo sin poder elevarse ni por diez segundos y menos revolotear o jugar en el aire, apenas dar saltitos ridículos, sin siquiera poder planear. Y si esto ocurre con animales grandes ybien conocidos por todos, como las serpientes o las aves, ¡Qué decir de aquellos organismos microscópicos, invisibles a nuestra vista! Debemos intentar, pues, dejar de observar a las diminutas bacterias desde nuestra antropocéntrica percepción, para interpretarlas como organismos bien adaptados a su ambiente, capaces de resolver con éxito los desafíos de su existencia. Las bacterias y su ambiente Todas las formas de vida, sean pequeñas o grandes, simples o complejas, necesitan una serie de factores para poder existir. No solo necesitan alimento. También requieren un medio físico dentro del cual desenvolverse: luz, temperatura, humedad y otras numerosas variables. La ecología es precisamente la ciencia que estudia estas cuestiones, o sea, de qué manera una especie se relaciona con los otros organismos y con su ambiente. Para cada una de las variables externas, cada especie presenta un rango dentro del cual puede vivir, con valores mínimos y máximos que no puede sobrepasar. ¿De qué le sirve a un organismo tener suficiente alimento disponible si las temperaturas están por debajo de su límite de tolerancia? ¿De qué le sirve a un animal acuático disponer de temperaturas adecuadas a su fisiología si la salinidad de su entorno sobrepasa su capacidad de subsistencia? Estos factores ambientales limitan la extensión y condicionan la distribución geográfica de cada especie. Es posible que las primeras formas de vida surgieran en la inmensidad de los océanos primitivos, cuando la superficie del planeta era muy diferente de la actual. Se supone que las primeras células se alimentaban de moléculas que encontraban a su alrededor, evolucionando y mejorando durante millones de años, lo cual permitió la aparición de los organismos pluricelulares. Todos los organismos necesitan para sobrevivir materiales y fuentes de energía que obtienen de diversas maneras, además de un lugar concreto, un medio físico donde poder permanecer. En el caso de las bacterias, la aparición de formas más complejas ofreció nuevas oportunidades que supieron aprovechar magníficamente, ya que muchas especies se adaptaron con rapidez a vivir a expensas de las células y órganos de animales y vegetales. Las enormes ventajas de vivir dentro de otro organismo, o a expensas del mismo, nos introduce en la cuestión de comprender a qué se dedican estos microbios, cómo pueden con infinita paciencia resolver exitosamente la aventura de subsistir y perpetuarse. ¿Y qué hacen las bacterias todo el día? La historia de la vida sobre la Tierra es en gran medida el relato de una lucha constante e interminable, siempre dramática, siempre en contra de circunstancias adversas, una lucha de todos contra todos, de cada especie contra el ambiente hostil, sin reglas y sin leyes, donde todo es válido. Es la historia del ingenio por sobrevivir ante el terrible dilema de lograrlo como sea o extinguirse irremediablemente. El planeta ha presenciado impotente, infinitas veces, la desaparición de organismos que supieron ser reyes y señores indiscutidos por un lapso, durante el cual parecían ser indestructibles, dotados de impenetrables armaduras, poderosa musculatura, filosos dientes, poderosos venenos y otras armas asombrosas, pero que no pudieron finalmente enfrentar alguna circunstancia desfavorable. Y sin duda nuestro viejo planeta seguirá presenciando más desapariciones en el futuro. Mientras algunos grupos biológicos se extinguían y otros nuevos aparecían, las bacterias en sus diversas formas han logrado sobrellevar adversidades y catástrofes y llegar hasta nuestros días gracias a su gran capacidad de adaptación y a su plasticidad para aprovechar cualquier nueva oportunidad. Así, han desarrollado diversas especializaciones para obtener los materiales, la energía y el espacio que necesitan. Algunas de las formas de vida más frecuentes utilizadas por muchas especies bacterianas se comentan a continuación: Saprotrofia Es la relación alimenticia de los organismos que utilizan sustancias orgánicas en descomposición, o sea restos de animales y vegetales muertos. No le causan daño al individuo del cual se nutren, ya que no son los responsables de su muerte. La amplia mayoría de las bacterias tiene esta forma de vida. Su actividad lleva la materia orgánica al nivel inorgánico (sales, minerales, sustancias simples). Esto tiene una tremenda importancia ecológica, ya que con este proceso se realiza una autodepuración biológica, permitiendo el reciclado de los materiales y nutrientes, y manteniendo la fertilidad del suelo. Por ello las bacterias forman parte de toda la vida orgánica conocida en nuestro planeta, sería impensable la existencia de comunidades biológicas de animales y vegetales en equilibrio sin la presencia de bacterias. Los saprobios son los auténticos “limpiadores” del ambiente. Gracias a ellos en los ecosistemas naturales no existen residuos y el concepto de “basura” pasa a ser un triste invento de nuestras ciudades y ecosistemas urbanos. Las especies que viven de esta manera se llaman “saprobias” o “saprófitas”. Mutualismo Es una relación entre especies diferentes en la cual ambos participantes se benefician mutuamente, aunque la interacción pueda no ser permanente ni obligatoria ya que cualquiera de los integrantes podría vivir sin el otro de ser necesario. Es frecuente encontrar en la naturaleza animales que se han asociado con otras formas de vida, llegando a una suerte de “acuerdo mutuo” que trae provecho para ambos. Muchas bacterias han desarrollado relaciones de mutualismo con muy diversos grupos biológicos, tanto animales como vegetales. Simbiosis Es una relación entre dos especies por medio de la cual ambas se benefician y en la que están interrelacionadas de tal forma que no pueden vivir por separado. Se supone que toda simbiosis se produce como consecuencia de un proceso evolutivo conjunto entre ambas especies, a partir de una relación previa de mutualismo que se fue haciendo cada vez más interdependiente. Muchos animales herbívoros no producen las enzimas y jugos digestivos capaces de degradar las duras fibras vegetales. Lo hacen con la ayuda de bacterias que se alojan dentro de su estómago, las cuales por su parte obtienen alimento y un sitio adecuado donde vivir. Estos microorganismos permiten a los rumiantes digerir la dura celulosa de su alimento y a las termitas vivir consumiendo madera. En el intestino del ser humano coexisten varios cientos de especies diferentes de bacterias cuyo conjunto tradicionalmente se menciona como “flora bacteriana” o “flora intestinal”. Está concentrada sobre todo en la última parte del intestino y está compuesta por bacterias “buenas” y también por algunas especies patógenas. Entre los dos grupos se establece una verdadera guerra de colonización y de supervivencia: si prevalecen las “buenas”, el organismo se beneficia y mantiene un estado de salud. En condiciones normales, estos gérmenes aprovechan todo lo que llega al intestino e impiden que le llegue alimento a los patógenos para obstaculizar su reproducción en masa. Lo mismo que ocurre en la naturaleza, ocurre en cualquier lugar donde compitan varias formas bacterianas: la especie que logra acceder a los nutrientes, crece y prospera, mientras que la otra está destinada a detener su desarrollo. Cuando en esta lucha permanente ganan los gérmenes “malos” y comienzan a predominar, se producen diversas afecciones y trastornos digestivos. Parasitismo Es una relación entre dos especies por la cual una se beneficia a expensas de la otra, causándole daño aunque sin provocarle la muerte, al menos en forma directa y relativamente rápida. El parasitismo es una forma de vida sumamente conveniente en muchos aspectos, por lo cual prácticamente todos los grupos biológicos tienen representantes que se han adaptado a alguna forma de parasitismo. Al organismo que es atacado se lo conoce como hospedador o huésped. Los parásitos se pueden clasificar con diversos criterios: ectoparásitos (parásitos externos, que viven sobre el hospedador, sobre su pielo pelaje) y endoparásitos (que viven dentro del hospedador, en cavidades naturales, sistemas circulatorios o en algún órgano). También pueden ser parásitos ocasionales, accidentales, facultativos (que pueden también ser de vida libre) u obligados (solo pueden vivir como parásitos). Vivir dentro de otro organismo más grande significa enormes ventajas. En el interior de un ser vivo las condiciones serán siempre las más propicias para la vida, mucho más que en el medio exterior, además de que el mismo sitio constituye una fuente inapreciable de sustento. Sacando ventaja de su pequeño tamaño, desde el surgimiento de los pluricelulares las bacterias han sabido aprovechar esa jugada de la evolución y adaptarse a vivir en los órganos, tejidos y cavidades corporales de los nuevos grupos biológicos. Por supuesto que el hospedador posee mecanismos de defensa que detectan la presencia de seres extraños o impiden su ingreso. El parasitismo infeccioso, que existe desde siempre, constituye la historia de una cruenta y perpetua lucha entre invasores e invadidos por predominarse entre sí. Emulando una auténtica guerra, los hospedadores van mejorando sus técnicas de detección temprana y han construido varios niveles de defensa, preparados a actuar en caso de que la infección sea muy patógena y sobrepase los primeros sistemas defensivos, además de tener herramientas para contraatacar y destruir a los invasores. Estos, por su parte, encuentran nuevas maneras de evadir los controles, de engañar al hospedador y de lograr su objetivo. Este constante batallar ha sido la causa de muchos de los cambios y adaptaciones que han experimentado la mayoría de las especies que hoy sobreviven en el mundo. Agentes patógenos El concepto de patógeno es muy amplio y se refiere a todo “agente” u organismo que puede producir enfermedad o daño a la biología y al normal funcionamiento de un animal o vegetal. El trastorno que producen los patógenos es muy variable y depende de cada especie de bacteria, que suele atacar preferencialmente determinados órganos o tejidos de su hospedador. A muchos patógenos se los considera “oportunistas”, esto significa que se encuentran en el ambiente o en contacto con otro organismo en forma inofensiva. Cuando nuestro sistema inmunológico está sano, controla estos gérmenes sin inconvenientes pero cuando el cuerpo está debilitado o enfermo presenta la “oportunidad” para estos gérmenes de comportarse como verdaderos patógenos. Se escucha hablar, cada vez con mayor frecuencia, de infecciones vinculadas a patógenos “emergentes”. Esto se refiere a organismos conocidos desde hace tiempo pero que recientemente han adquirido mayor gravedad o se han extendido a regiones en las que antes no se habían reportado. Similarmente, se han incorporado los patógenos “reemergentes” para incluir a los agentes causantes de enfermedades que se creía haber controlado o erradicado, y que de pronto reaparecen, evidenciando mayor poder y virulencia. Más adelante presentaremos a un conjunto de especies patógenas, en su mayoría consideradas oportunistas, que he podido hallar en los ríos del Conurbano Bonaerense. Precisamente, varias de ellas corresponden a formas consideradas emergentes o reemergentes, lo que amerita un análisis del significado ecológico y sanitario de su presencia en las aguas libres de estos ríos urbanos. ¿Hay bacterias “buenas” y “malas”? Aunque son una pequeña proporción del total, ya que la gran mayoría de las bacterias son inofensivas o benéficas, las patógenas revisten una trascendencia extraordinaria. Vienen acompañando al hombre desde su más remoto origen y son las responsables directas de las grandes epidemias que azotaron a la humanidad y diezmaron poblaciones completas, sin distinguir ricos de pobres, reyes de plebeyos, campesinos de habitantes de ciudades o castillos, dejando a su paso muerte y desolación. La peste bubónica que afectó a gran parte del mundo en el siglo XIV, exterminó más de un tercio de la población de Europa, tal vez más de la mitad, y se cobró aún más vidas en los remotos países del Asia. Pueblos y regiones enteras quedaron despoblados en poco tiempo. ¡Y fue causada por una especie de bacteria, la Yersinia pestis, un organismo pequeñísimo, invisible a nuestros ojos y de aspecto insignificante, muy simple en su estructura y su composición! Casi no hay territorios o poblaciones humanas que al registrar su historia no mencionen con espanto algunas grandes epidemias. Ya en el Antiguo Testamento hay referencias precisas sobre plagas infecciosas que azotaron la Tierra en los tiempos bíblicos. Uno de los relatos más antiguos sobre el efecto de patógenos (aún desconocidos como tales) proveniente de un testigo presencial fue la llamada peste de la Guerra del Peloponeso, de la que tenemos noticias gracias al historiador Tucídides y que hacia el año 430 a. C. exterminó de golpe a un tercio de la población de la Grecia Antigua. Investigaciones recientes consideran que se trató posiblemente de fiebre tifoidea provocada por una bacteria llamada Salmonella typhi. La relación del hombre con las bacterias “malas” y especialmente la tenacidad y vocación de un puñado de investigadores por descubrirlas y evitar su contagio constituyen una de las mayores hazañas de todos los tiempos. En el capítulo siguiente pasaremos revista a esta historia terrible de lucha contra lo desconocido, protagonizada por organismos invisibles y omnipresentes a los que la voluntad inquebrantable de los pioneros de la microbiología consiguió arrancarles sus más ocultos secretos. Capítulo 3 ¿Cómo ver lo invisible? Lo esencial es invisible a los ojos. Antoine de Saint-Exupéry, El principito Breve historia de cómo conocemos a las bacterias Es mucho lo que actualmente sabemos del diminuto mundo de los microorganismos. Sin duda alguna es mucho más lo que aún ignoramos. Pero si hemos llegado a un cúmulo de conocimientos, se debe a la tarea de un puñado de investigadores que en medio de la época y la sociedad que les tocó vivir sintieron el desafío de lo desconocido, no se desanimaron nunca y contra una infinidad de adversidades supieron arrancar a la madre naturaleza algunos de sus escondidos y asombrosos secretos. Presentamos en este capítulo una breve historia de la microbiología, a modo de homenaje a todos ellos. Esta historia, como la historia de cualquier otra temática, resultará forzosamente incompleta. Es imposible incluir a todos los que han contribuido a su desarrollo y solo pretende despertar un poco de curiosidad en el lector, que podrá ampliarla a su gusto. Servirá asimismo para recordar que una historia nunca termina y lo que hoy está sucediendo será “historia” en un futuro cercano. A la luz de los conocimientos actuales y de la sociedad en que vivimos, los descubrimientos de los pioneros suelen parecer sencillos y simples. Por eso es necesario ubicarse en tiempo y lugar, en la realidad de ese momento y de los medios a su alcance. Tengo la absoluta certeza de que dentro de pocas décadas se reirán de las tecnologías que hoy consideramos de vanguardia y se verán como ridículos los instrumentos que ahora llamamos de última generación, así como ahora nos asombramos de los laboratorios y equipamiento de los primeros descubridores, que pueden parecernos anticuados y obsoletos. Mayor mérito y gloria para ellos. Allí está precisamente la atracción del desafío permanente y el avance de la ciencia. Hacia 1850 los médicos europeos sabían apenas un poco más que sus colegas egipcios 3000 años atrás acerca de las verdaderas causas de las infecciones y epidemias. Pero unas décadas más tarde nadie dudaba de la teoría bacteriana de las enfermedades, se podía enfrentar con éxito las más graves infecciones, se había transformado para siempre el ambiente hospitalario, se practicaba la antisepsia de las heridas y se recomendaba la desinfección y la medicina preventiva. Además, había surgido la bacteriología como una ciencia con entidad propia, incipiente y triunfante. En solo medio siglo, la humanidad avanzómás que en muchos milenios. Los años transcurridos entre 1857 y 1914 se recuerdan justificadamente como la edad de oro de la microbiología. Y si esto fue posible, se debió a la genialidad, el esfuerzo, el entusiasmo y la obstinación inquebrantable de un selecto grupo de héroes, que revolucionaron la ciencia y la historia de la humanidad para siempre. A muchos investigadores se los recuerda en relación con algún descubrimiento en particular. Aunque obviamente hayan dedicado su vida a estudiar y resolver otras múltiples cuestiones, alguno de sus hallazgos se destacó lo suficiente como para que la historia los asocie para la posteridad. Veamos, pues, algunos de estos personajes: Van Leeuwenhoek y el microscopio Siendo los microorganismos invisibles a simple vista, su conocimiento corre de la mano del desarrollo de instrumentos y técnicas que permitan su detección y observación. ¿Cómo es posible observar cosas invisibles? ¿Cómo conocer organismos tan minúsculos que se necesitan millones de ellos para formar un pequeño punto? ¿Cómo asegurarse que existen realmente y que además son responsables de terribles enfermedades y tragedias humanas? La herramienta fundamental para lograrlo ha sido el microscopio, un conjunto de lentes ensambladas que permiten ver con mucho aumento las cosas más pequeñas. En una época en que no existían los estudios formales de ciencias naturales, el comerciante holandés Anton van Leeuwenhoek (1632- 1723) sintió una atracción particular por el mundo de los seres microscópicos. Si bien no fue su inventor, supo perfeccionar el microscopio y observar todo lo que tenía a su alcance con modelos de su propia fabricación. Fue el primero que observó seres microscópicos vivos, a los que denominó “animalículos” y que incluyen protozoos, bacterias y otros unicelulares. Llegó a diferenciar y describir con certeza tres tipos de bacterias: bacilos, cocos y espirilos. En cierto modo fue el precursor de la biología celular y de la microbiología. Se atrevió a enfrentarse a la teoría de la generación espontánea, por aquel entonces en pleno vigor, demostrando que los insectos no nacían de la basura acumulada, como se creía, sino que se desarrollaban a partir de huevos diminutos. Sin tener formación académica, sus observaciones fueron valiosos aportes en campos tan diversos como zoología, botánica, química, física, fisiología y medicina. Dejó una inmensa obra constituida por numerosas cartas, sus novedosas lentes y, no menos destacable, logró despertar en los hombres la curiosidad por los seres microscópicos. Un contemporáneo escribió sobre él: “Se puede ver cómo no se cansa de hurgar por todas partes hasta donde su microscopio alcanza, y si buena parte de otros mucho más sabios hubieran dedicado el mismo esfuerzo, el descubrimiento de cosas bellas iría mucho más lejos”. Jenner y la vacunación preventiva Edward Jenner (1749-1823) fue un médico inglés que descubrió el principio de la vacunación preventiva, iniciando la lucha científica contra las enfermedades infecciosas y poniendo fin a milenios de lucha estéril basada en la superstición y la ignorancia. Conocida desde la antigüedad, la viruela es una enfermedad aguda muy contagiosa que produce erupciones en la piel, alta fiebre y en general una muerte rápida y terrible. Jenner observó con atención que las mujeres del campo que se dedicaban a ordeñar vacas no se contagiaban, aunque en sus pueblos se sucedían los contagios y las muertes. Supuso que de alguna manera estas vaqueras estaban protegidas contra esta plaga. Descubrió que las ordeñadoras tenían en sus manos unas pústulas similares a las que producía la viruela, por haberse contagiado de una enfermedad similar, la viruela de las vacas, que provocaba erupciones en las ubres de los animales de igual aspecto que las producidas por la viruela humana. Pero este contagio era de carácter benigno, y Jenner concluyó que las vaqueras que lo sufrían quedaban a salvo de enfermarse. Decidió entonces ir a la práctica e inocular a una persona sana con la viruela de las vacas. Fue así que en 1796 inoculó a un niño con la secreción extraída de las pústulas de la mano de una vaquera. Pocas semanas después lo inyectó nuevamente, esta vez con pus procedente de una persona enferma de verdadera viruela. El niño no solo no se enfermó, sino que había quedado inmune contra la enfermedad. El descubrimiento ocasionó rechazos y críticas de sus colegas médicos. Pero la verdad se abrió camino y la vacunación preventiva se extendió por Europa y el resto del mundo. El beneficio que significó para la humanidad es incalculable. La viruela fue una de las plagas más terribles. Conocida desde los tiempos de los faraones, se extendió por Asia, África y todo Occidente. Tras el descubrimiento de América fue llevada por los europeos y contagiada a los pueblos originarios, que carecían totalmente de defensas, causando estragos en sus poblaciones y facilitando el derrumbe de los imperios Inca y Azteca y su rápida conquista. Se estima que en la Europa del siglo XVIII, cuando había nacido Jenner, la viruela acabó con más de 60 millones de personas. La viruela es causada por un virus y ni Jenner ni sus contemporáneos no podían tener idea de esto. Pero su descubrimiento introdujo la vacunación y la medicina preventiva. Casi un siglo después, Pasteur descubrió que las enfermedades infecciosas estaban causadas por microorganismos que al cultivarse en un medio apropiado perdían su virulencia pero conservando capacidad para generar inmunidad. En honor a Jenner, Pasteur conservó el término vacunación para su procedimiento. Este método sirve para combatir o prevenirse de numerosos agentes patógenos y puede emplearse tanto contra virus como contra bacterias. La tarea iniciada por Jenner tuvo un final feliz. La viruela, uno de los más terribles azotes de la humanidad de todos los tiempos, logró ser eliminada por completo y en 1979 se declaró definitivamente erradicada tras un programa de gran cooperación internacional. Lister y la antisepsia Joseph Lister (1827-1912) fue un cirujano inglés llamado con justicia el padre de la cirugía moderna. En su época no se conocía la antisepsia y las operaciones quirúrgicas casi siempre eran seguidas de terribles infecciones que generalmente llevaban a la muerte del pobre paciente. Los médicos no sabían qué las causaba y mucho menos cómo evitarlas. Estudiando la obra de Pasteur en Francia, quien había demostrado que la putrefacción era causada por seres vivos, Lister supuso que si los microbios estaban en el aire, eran posiblemente la causa de las infecciones quirúrgicas, y podían ser evitados. Tras analizar el problema, colocó sobre las heridas telas embebidas en productos que suponía mataba a las bacterias, como el ácido carbónico. También comenzó a conservar sus instrumentos de cirugía sumergidos en dichas sustancias. Los resultados fueron inmediatos y las infecciones tras las operaciones bajaron drásticamente. Como ocurre con la mayoría de los precursores, Lister encontró resistencia y oposición entre sus colegas. Al comienzo los cirujanos fueron reticentes e incrédulos con su descubrimiento. Sin embargo, la verdad se fue imponiendo también en este caso y acabaron rindiéndose ante las abrumadoras evidencias. Así, en pocos años la cirugía antiséptica se puso en práctica en toda Europa, salvando incontables vidas y sufrimientos. La obra de Lister permitió tomar conciencia de la higiene y esterilización como parte fundamental en el control de enfermedades. Yersin y la peste Alexandre Yersin (1863-1943) fue un médico y bacteriólogo suizo, conocido sobre todo por haber identificado el bacilo de la peste. Tras estudiar medicina en Suiza y luego en Alemania y Francia, en 1889 se unió al recientemente creado Instituto Pasteur como colaborador de Émile Roux, con quien descubrió la toxina diftérica, que es producida por una bacteria, el bacilo Corynebacterium diphtheriae. En 1894 fue enviado por pedido del gobierno francés y del Instituto Pasteur a Hong Kong, para investigar una epidemiade peste bubónica. Esta infección produce un ataque a los nódulos linfáticos que evoluciona en una rápida septicemia (infección generalizada, originada por la presencia de un germen en una zona del cuerpo, que se propaga por todos los órganos a través de la sangre). Una variante clínica es la peste neumónica, que se produce cuando la bacteria llega a los pulmones, con un desenlace fatal y fulminante. Tan letal es, que históricamente el 99% de los afectados morían en los primeros días de contraída la infección. Algunos historiadores consideran que esta especie ha sido responsable de más muertes humanas a través del tiempo que cualquier otro agente patógeno. Yersin fue capaz de demostrar por primera vez que el mismo bacilo estaba presente en la enfermedad del roedor al igual que en la del humano, indicando así la posible transmisión a través de las pulgas de las ratas. En 1895 regresó al Instituto Pasteur en París, donde con Roux y otros colaboradores trabajó en el primer suero contra la enfermedad. La bacteria responsable, una vez identificada, fue llamada posteriormente Yersinia pestis. El género taxonómico, Yersinia, fue puesto en merecido homenaje a su descubridor. Koch y la tuberculosis Robert Koch (1843-1910), médico y bacteriólogo, es considerado por muchos como el fundador de la microbiología clínica, junto con Louis Pasteur. Casi autodidacta en sus investigaciones (pues prácticamente no había antecedentes ni maestros en esta disciplina) y trabajando con escasos recursos, concluyó que para asegurarse de que un microbio es el causante de una determinada enfermedad, se debe cumplir con algunos requisitos. Estos argumentos, conocidos como los “postulados de Koch”, fueron elementos fundamentales en las investigaciones desde entonces y, con pequeñas modificaciones, siguen plenamente vigentes. Pueden resumirse de la siguiente manera: Para establecer que un organismo sea la causa de una enfermedad, este debe estar presente en todos los casos en los que se examine la enfermedad y ausente en organismos sanos. No debe encontrarse en casos de otras enfermedades. Debe poder ser aislado. Debe poder ser preparado y mantenido en un cultivo puro. Debe conservar la capacidad de producir la infección original después de varias generaciones en un cultivo. Al ser inoculado en animales sanos debe producir la misma enfermedad. Debe poder ser aislado nuevamente del animal inoculado y poder a su vez ser cultivado de nuevo. Entre los méritos de Koch se incluye la introducción de algunas novedades metodológicas, como la utilización de unas placas cilíndricas de poca altura para cultivar bacterias con mayor comodidad, diseñadas por su colaborador Julius Petri y el uso del agar. Este es un material semejante a una gelatina que resulta sumamente práctico y conveniente para preparar los medios de cultivo, pues adquiere la forma de un medio sólido transparente, ideal para la observación a simple vista de la forma y el color de las colonias microbianas. El agar se venía utilizando en países tropicales para la elaboración de postres de gelatina, permitiendo que estos se conserven en estado sólido pese a las altas temperaturas ambientales. Resultó ser un material excelente en bacteriología, ya que no tiene efecto sobre el crecimiento de las bacterias y no es atacado por las que crecen en él. Las placas de Petri y el uso del agar, aportes cruciales pese a su simplicidad, pronto se volvieron rutinarios y característicos en cualquier laboratorio. Con su rigurosidad científica Koch logró descubrir en 1882 el bacilo de la tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis), enfermedad que a mediados del siglo XIX era responsable de uno de cada siete fallecimientos y la principal causa de mortalidad infantil por infección en Europa. Siguiendo sus pautas, pronto descubrió los agentes responsables de enfermedades como el cólera y el carbunco. Este último, también llamado ántrax, constituía en su época una epidemia devastadora, que exterminaba a los rebaños muy rápido y sin explicación aparente. Koch encontró en la sangre de animales enfermos unos bastoncitos que no estaban en la sangre de los animales sanos. Siguiendo sus postulados, demostró que la especie correspondiente a estos microbios (Bacillus anthracis) era la causante de la enfermedad. Sus discípulos descubrieron en pocos años los organismos responsables de otros flagelos terribles como difteria, tifus, neumonía, meningitis cerebroespinal, gonorrea, lepra, peste pulmonar, tétanos y sífilis, salvando la vida de millones de personas en todo el mundo. Un pequeño homenaje para un gran hombre: Louis Pasteur, el gran descubridor Aunque lo he intentado, sin pretender desmerecer un ápice los extraordinarios aportes de tantos pioneros, no he podido hacer otro tanto con Pasteur, como caer en la simplicidad de agregar otro párrafo bajo el subtítulo de “Pasteur y la rabia” o “Pasteur y la teoría microbiana”. Y es así porque su obra fue tan fecunda y su aporte tan monumental y digno de recordar, que incluimos este breve relato a modo de “un homenaje pequeño para un sabio muy grande”. Además de gran científico fue ante todo un gran hombre, con elevados valores humanísticos, un gran ejemplo de investigador y más aún de ética y hombría de bien, cualidades poco frecuentes de encontrar reunidas en una misma persona, más allá de las épocas. Louis Pasteur (1822-1895) fue un químico francés cuyos descubrimientos y metodologías innovadoras tuvieron enorme trascendencia en muy diversos campos de la biología, la química, la conservación de los alimentos, la medicina y la prevención de las enfermedades. Desarrolló un procedimiento para eliminar las bacterias que degradan la leche, el vino y la cerveza, manteniendo el producto a 44 °C un cierto tiempo, logrando que se eliminen las bacterias nocivas sin perjudicar la calidad del alimento. El proceso, conocido luego como pasteurización, garantiza la conservación y la seguridad de multitud de sustancias alimenticias. Demostró experimentalmente la teoría germinal de las enfermedades infecciosas, según la cual toda infección tiene su origen en un ser vivo, muy pequeño y microscópico, con capacidad para propagarse entre las personas, además de ser el causante de procesos químicos como la descomposición de los organismos. Logró refutar definitivamente la creencia en la generación espontánea que muchos de sus contemporáneos defendían. Las propuestas de Pasteur fueron recibidas en un principio con incredulidad. A los médicos y a las personas en general les resultaba absurdo pensar que objetos infinitamente pequeños, invisibles a la vista, podían enfermar y matar a tantos seres vivos, humanos y animales muchísimo más grandes y complejos. Uno de sus más inmediatos seguidores fue Lister, que siguiendo las ideas de Pasteur desarrolló la antisepsia en las operaciones quirúrgicas. Ha ocurrido muchas veces en la Historia de la Ciencia que algún accidente fortuito o un error ocasional diera lugar a un gran descubrimiento. Hacia 1880 Pasteur estaba investigando la enfermedad conocida como cólera de las aves que ocasionaba enorme mortalidad en los criaderos. Mantenía en su laboratorio un cultivo con la bacteria responsable (luego llamada Pasteurella multocida) que inoculaba a los animales para estudiar sus efectos. Se cuenta la anécdota de que al tener que hacer un viaje, deja a un ayudante de nombre Charmberland el recado para hacer la tarea. Pero este se olvida y al regresar al cabo de un mes, Pasteur se encuentra los pollos sin inocular y el cultivo con las bacterias vivas, aunque muy debilitadas. El colaborador se apresuró a inyectar no obstante a las aves, que esta vez no se murieron, como ocurría habitualmente, sino que experimentaron la enfermedad en forma atenuada y siguieron vivas. Charmberland, pensando que su olvido había arruinado el experimento, se aprestaba a sacrificar a los animales y reiniciar toda la experiencia, cuando Pasteur alcanzó a detenerlo. En su mente, asoció lo ocurrido con la utilización de una versión debilitada de laenfermedad para lograr inmunidad empleada casi un siglo atrás por Jenner, para combatir exitosamente la viruela. Inoculó entonces con un nuevo cultivo de bacterias activas a los pollos sobrevivientes, que otra vez siguieron vivos: ¡Habían desarrollado una respuesta inmune al cólera aviar! Estas fueron las primeras vacunas de patógenos artificialmente debilitados. Ya no hacía falta encontrar bacterias adecuadas para las vacunas, sino que los mismos gérmenes causantes de la enfermedad podían ser debilitados y utilizados como agentes inmunizadores. Pasteur puso este descubrimiento en práctica casi inmediatamente para el tratamiento de otras enfermedades infecciosas. En sus famosos estudios contra la rabia, patología que ataca el sistema nervioso de la víctima, utilizaba conejos infectados con la enfermedad, y cuando estos morían tomaba muestras de sus células nerviosas y las utilizaba para debilitar el agente causal que posteriormente sería identificado como un virus. En 1885 un niño mordido por un perro rabioso fue llevado a su laboratorio cuando la vacuna recién estaba en experimentación. El niño estaba condenado a morir sin duda en cuanto avanzase la infección. Pasteur, que ni siquiera era médico, podría enfrentarse a graves consecuencias por usar un procedimiento insuficientemente probado. Ante un terrible dilema, y poniendo en juego su vida profesional y personal, cuando muchos otros hubieran declinado, no dudó en arriesgarse e intentar salvar a su pequeño paciente, inoculándolo con su vacuna. El tratamiento fue un éxito rotundo y el niño se recuperó por completo. Su fama se extendió y su vacuna pronto habría de salvar a muchos otros afectados, algunos provenientes de remotos países, de un flagelo anteriormente incurable. Pasteur siguió investigando las enfermedades infecciosas toda su vida, mientras tuvo fuerzas para seguir adelante. Los servicios que prestó fueron invalorables. Entre otros descubrimientos, logró solucionar las pestes del ganado, evitar la hasta entonces imparable mortandad de carneros, gallinas y demás animales de cría; pudo comprender y erradicar las enfermedades del vino, tema de enorme preocupación para Francia, un país vitivinícola por excelencia; y logró salvar incontables vidas humanas, en sus descubrimientos sobre los gérmenes y sus efectos infecciosos. Aunque criticado y rechazado inicialmente por sus colegas y por los “científicos” de la época, alcanzó a ser reconocido y apreciado por sus contemporáneos ya que había ayudado a superar exitosamente difíciles momentos para su querida Francia, pero ante todo había ofrecido un servicio sin precedentes a la Humanidad en su conjunto. En uno de los homenajes que se le brindaron, en la localidad de Aurillac, se lo saludó con estas palabras: “Habéis señalado los caminos que habrán de seguir sin dificultad vuestros sucesores. Lo que la mecánica celeste debe a Newton, la química a Lavoisier, la geología a Cuvier, la anatomía a Bivhat, la fisiología a Claudio Bernard, lo deberán la patología a Pasteur y la higiene…”. En verdad, a él se deben los fundamentos de la higiene preventiva que representa la más eficiente lucha contra las infecciones. Cuando el gobierno francés quiso hacer un compendio de su obra, encargó un breve informe a una comisión, que logró resumir su trabajo en tres enunciados fundamentales: Primero: “Toda fermentación es consecuencia del desarrollo del microbio especial”. Segundo: “Toda enfermedad infecciosa es provocada en el organismo por un microbio específico”. Tercera: “Los microbios de las enfermedades infecciosas, cultivados en ciertas condiciones, pierden su actividad nociva y pueden ser transformados en vacunas”. Estos tres principios tienen una importancia práctica extraordinaria. Del primero se deducen reglas para la fabricación del vinagre y la cerveza. Del segundo surge la forma de evitar los contagios. Y del tercero emana el fundamento de la vacunación. En 1892, al cumplir 70 años, se le rindió un homenaje al que concurrieron científicos de todo el mundo. Fue nada menos que Lister quien resumió el agradecimiento y la admiración de todos los presentes con estas palabras: “Pasteur ha levantado el velo que por siglos ha ocultado a las enfermedades infecciosas”. Capítulo 4 Las bacterias y los ríos urbanos Las bacterias y el agua, la gran fuente de vida En mi galaxia la especie se extingue y es inevitable, abunda el amor pero no hay sol ni agua potable, mientras ustedes siguen discutiendo el asunto del desarme. …será mejor ir preparando mi maleta, pues prefiero morir de sed en mi planeta. Ricardo Arjona, Del otro lado del sol La vida, ese permanente misterio, ha podido surgir en nuestro planeta gracias al agua y a sus propiedades únicas. Si bien se trata de una molécula pequeña y simple, posee algunas características extraordinarias que la convierten en una sustancia insustituible. El agua posibilita que dentro de las células puedan desarrollarse todas las reacciones y actividades biológicas, además de permitir el transporte de nutrientes y productos de desecho. Constituye un medio en sí mismo, y es precisamente en el mar, y posteriormente en ríos y lagos, donde la vida se ha originado y evolucionado. Y si bien algunos seres vivos conquistaron la tierra firme, no lograron en absoluto independizarse del agua para poder seguir existiendo. Todos los seres vivos están formados por gran proporción de agua que en algunos casos supera el 95% de su masa corporal. Ninguno escapa a este designio, ni siquiera los extraños organismos que se adaptaron a sobrevivir en los más desolados desiertos. Podemos especular que las estructuras vivientes más primitivas, las “protocélulas” antepasadas de las primeras células auténticas no eran otra cosa que una porción de agua de mar encerrada en una delgada película o membrana, conteniendo un conjunto de moléculas flotando en su interior. Esas moléculas formaron diversas estructuras que se especializaron en cumplir las funciones vitales lo mejor posible. Evolucionaron a las verdaderas células y luego a organismos multicelulares y complejos. Pero la composición fundamental y la proporción de agua no se modificaron, y nuestro cuerpo sigue siendo en cierto modo una porción del océano ancestral que conservamos en cada una de nuestras células. Conocer el agua es comprender su rol fundamental en el funcionamiento del ambiente, en la conservación de la vida en el planeta y nuestro propio bienestar y supervivencia. El agua constituye el vínculo entre la atmósfera, las tierras emergidas, el subsuelo y los océanos. Significa la interrelación entre la materia inanimada y la materia viviente. El agua nunca se encuentra en estado puro. Las aguas en la naturaleza acarrean numerosas sustancias disueltas y en suspensión. Sus propiedades físicas como temperatura, densidad, presión, velocidad de la corriente y otras son cambiantes y marcan un constante desafío para los seres que viven en su seno. Las aguas ofrecen nutrientes, condiciones propicias, posibilidades de vivir y prosperar. No es de extrañar, pues, que las bacterias estén íntimamente asociadas al agua como medio físico en el cual logran desarrollarse y propagarse. Muchas bacterias viven en el agua, donde transcurre toda su existencia. La mayoría son autóctonas y obtienen su alimento de la descomposición de la materia orgánica, que llevan al nivel inorgánico posibilitando en reciclado de nutrientes y materiales. Otras provienen del suelo o son llevadas por animales en su pasaje por las orillas. Unas pocas son patógenas, o sea que se aprovechan de organismos vivos, a los que pueden dañar y causarles infecciones y diversas enfermedades. Además de los océanos, las aguas continentales contenidas en ríos, lagos, lagunas y otros cuerpos se han poblado con numerosas criaturas y todos los grupos zoológicos han desarrollado adaptaciones para estos sitios. Las bacterias no podían estar ausentes, y constituyen componentes fundamentales de todos los ecosistemas acuáticos continentales. Los ríos y el hombre
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