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576 D I V E R S I D A D M I C R O B I A N A a mayor temperatura. Vista la tendencia de los últimos años (Figura 16.25), podemos predecir que en los ambientes hidro- termales quizás existan Archaea incluso más hipertermófi- las que Methanopyrus, pero que todavía no han sido aisladas. Muchos expertos predicen que el límite superior de tempera- tura para la vida procariota probablemente supere los 140 °C, o quizás incluso los 150 °C, y que una temperatura máxima, que permita la supervivencia, pero no el crecimiento, podría ser todavía superior. Problemas bioquímicos a temperaturas supercríticas Cualquiera que sea el límite superior de temperatura, es pro- bable que esté definido por una o más limitaciones bioquími- cas que la evolución no ha podido superar. Obviamente existe un límite superior, pero aún no lo conocemos. Las muestras de agua supercalentada (>250 °C) tomadas directamente de las chimeneas hidrotermales no presentan marcadores bioquí- micos reconocibles (DNA, RNA, o proteínas) que indicarían signos de vida tal como la conocemos, pero las chimeneas de las que mana agua a unos 150 °C contienen macromoléculas. Estos resultados son coherentes con experimentos de labora- torio sobre la estabilidad de biomoléculas esenciales. Por ejem- plo, el ATP se degrada casi instantáneamente a 150 °C, por lo que, por encima de esa temperatura, cualquier forma de vida tendría que resolver el problema de la inestabilidad frente al calor de esta molécula, que está universalmente distribuida en las células. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la estabi- lidad de pequeñas moléculas, como el ATP, puede ser significa- tivamente mayor en las condiciones existentes en el citoplasma, La presión hidrostática que actúa sobre el agua en estos hábitats la mantiene sin hervir y hace posible que alcance temperaturas de hasta 400 °C en chimeneas hidrotermales a varios kilóme- tros de profundidad. En cambio, los manantiales hidroterma- les terrestres sí que pueden hervir, y por tanto solo alcanzan temperaturas de unos 100 °C. Por tanto, no es de extrañar que en las chimeneas hidrotermales submarinas abunden los hiper- termófilos, con temperatura de crecimiento óptima superior a 100 °C (Tabla 16.7). Las chimeneas hidrotermales submarinas emiten fluidos a una temperatura que va de los 250 a los 350 °C, o más. A medida que el fluido tan caliente se mezcla con el agua de mar circundante, mucho más fría, precipitan los sulfuros metálicos que contiene y se van formando unas acumulaciones o estruc- turas verticales denominadas chimeneas (Figura 16.24). Según parece, el agua supercalentada que fluye es de por sí estéril. Sin embargo, los hipertermófilos son muy abundantes en las paredes de las chimeneas, donde la temperatura es compa- tible con su desarrollo y supervivencia ( Sección 19.13 y Figura 19.37). Estudiando estructuras como estas podemos preguntarnos cuál es el límite superior de temperatura para la vida microbiana (y presumiblemente para todas las formas de vida). ¿Cuál es el límite superior de temperatura para la vida? ¿Hasta qué temperatura pueden sobrevivir los hipertermófi- los? En las últimas décadas, el límite superior conocido de tem- peratura que permite la vida ha continuado subiendo cada vez más, a medida que se han ido aislando y caracterizando nue- vas especies de termófilos e hipertermófilos (Figura 16.25). Hasta hace muy poco, el récord lo poseía Pyrolobus fumarii (Figura 16.21c), con un límite superior de temperatura de 113 °C . Sin embargo, el que muestra la máxima resistencia a la tempera- tura, por ahora, es Methanopyrus (Sección 16.4 y Figura 16.12), que ha llevado el límite algo más arriba, con su capacidad de crecer a 122 °C y de sobrevivir períodos considerables incluso A n n a -L o u is e R e y s e n b a c h a n d W o o d s H o le O c e a n o g ra p h ic I n s ti tu ti o n Figura 16.24 Emanaciones hidrotermales. Chimenea hidrotermal de la zona de emanación Rainbow, en el sistema hidrotermal de la dorsal oceánica del Atlántico medio. El fluido que emiten las dos pequeñas chimeneas tiene una temperatura superior a los 300 °C. 130 120 110 100 Te m p e ra tu ra m á x im a d e c re c im ie n to ( ºC ) 90 80 70 60 50 < 1960 1970 1980 Año 1990 2000 2010 Geobacillus stearothermophilus Thermus aquaticus Sulfolobus acidocaldarius Thermoproteus tenax Aquifex pyrophilus Pyrodictium occultum Pyrolobus fumarii Strain 121 Methanopyrus kandleri Bacteria Archaea Figura 16.25 Procariotas termófilos e hipertermófilos. La gráfica muestra las especies que en su momento poseyeron el récord de crecimiento a la temperatura más alta, desde antes de 1960 hasta el momento actual. https://booksmedicos.org booksmedicos.org Botón1:
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