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Por Carl Zimmer

El 4 de septiembre de 1882 inició la era eléctrica. La Edison Illuminating Company encendió su planta de energía en Nueva York y una red de cables de cobre cobró vida, llevando corriente eléctrica a unos cuantos docenas de edificios.

Sin embargo, la naturaleza fue la primera en inventar la red eléctrica. Incluso en 1882, ya había miles de kilómetros de cables instalados —en campos, en marismas de agua salobre y en los fondos de ríos cenagosos. Fueron construidos por microbios, que los usaron para llevar electricidad. Estas bacterias electroactivas alteran ecosistemas enteros y pueden ayudar a controlar la química de la Tierra.

“No quiero que suene demasiado loco, pero tenemos un planeta eléctrico”, dijo John Stolz, microbiólogo en la Universidad Duquesne, en Pennsylvania.

A mediados de los 80, Stolz estudiaba un microbio extraído del Río Potomac por su colega Derek Lovley. El microbio, Geobacter metallireducens, tenía un metabolismo extraño.

Como nosotros, los Geobacter se alimentan de compuestos de carbono. En el proceso de que nuestras células descomponen estos compuestos para generar energía, arrancan electrones libres y los transfieren a átomos de oxígeno, produciendo moléculas de agua. Sin embargo, Geobacter no podía usar oxígeno porque vivía en el fondo del Potomac, donde el elemento escaseaba.

En lugar de ello, Geobacter transfiere sus electrones a óxido de hierro. El proceso ayuda a transformar el óxido en magnetita, pero Geobacter no importó el óxido. Entonces, ¿cómo sacó los electrones de su cuerpo celular para adherirlos a las partículas de óxido?

A principios de la década del 2000, el equipo de Lovley descubrió que Geobacter podía percibir óxido. El microbio respondía desarrollando estructuras en forma de pelo.

Quizás cada una de esas estructuras, conocida como un pilus, en realidad era un cable que se adhería al óxido, pensó Lovley. “Parecía una idea descabellada en ese entonces”, dijo.

Pero él y su equipo encontraron varias pistas que sugerían que el pilus es, de hecho, un cable viviente. No sólo pueden los cables de Geobacter conectarse directamente al óxido, también pueden conectarse con otras especies de microbios. Éstos usan la corriente para proveer de energía a sus propias reacciones químicas.

Lars Peter Nielsen, un microbiólogo danés, descubrió otra forma de construir un cable microbiano. Tomó cieno de la Bahía de Aarhus y lo llevó a su laboratorio. Cuando metió una sonda en el cieno, vio las reacciones químicas.

En la base del cieno, Nielsen encontró una acumulación de un gas maloliente llamado sulfuro de hidrógeno. El gas sube a la superficie, donde bacterias que respiran oxígeno lo descomponen. Pero el sulfuro de hidrógeno en el cieno de Aarhus nunca llegaba a la superficie; algo lo destruía.

Si las bacterias en el fondo del cieno descomponían el sulfuro de hidrógeno sin oxígeno, acumularían electrones extra, pensó Nielsen. Esto sólo podía darse si pudieran deshacerse de los electrones.
“Imaginé que podrían ser cables eléctricos”, dijo.

Halló que cada cable corre verticalmente por el cieno, midiendo hasta 5 centímetros de longitud. Cada “cable bacteriano” está compuesto de miles de células empalmadas una sobre otra.

Se han encontrado cables bacterianos en pozas de marea, fiordos, marismas de agua salobre y manglares alrededor del mundo. Tan sólo en el sedimento, 6.45 centímetros cuadrados pueden contener hasta 12 kilómetros de cables.

Los microbios electroactivos son tan abundantes que los investigadores sospechan que las corrientes bioeléctricas podrían fomentar el crecimiento de una diversidad de otras especies. Algunos creen que los microbios electroactivos ayudan a regular la química de los océanos y la atmósfera.

Se desconoce mucho respecto a los microbios, pero los científicos afirman que están emocionados por su existencia. Un equipo en la Universidad de Cornell, en Ithaca, Nueva York, está tratando de cablear bacterias a paneles solares que atraparían luz solar y generarían electrones que las bacterias podrían utilizar para convertir azúcar en combustible.

Otros investigadores están experimentando con utilizar estos filamentos como sensores. Una banda para la muñeca con alambres embebidos podría monitorear la salud de las personas al aplicar una corriente eléctrica en el momento en que detecta cambios químicos en el sudor.

Pero Nielsen dice estar evitando la carrera hacia la tecnología, porque aún queda demasiado por aprender.

“Una vez que descubramos de qué están hechos estos cables y cómo funcionan, podrían aparecer una cantidad de aplicaciones potenciales”, afirmó.

 The New York Times