En el Museu Blau hi ha una secció dedicada al món dels microbis. Però, què entenem per microbi?
Si es referís només a la mida, a la necessitat d’usar un microscopi o algun altre aparell per veure’ls, en aquella secció de l’exposició hi hauria d’haver representants de tots els grups d’éssers vius. A tots els grans grups hi ha organismes microscòpics, i gairebé tots els éssers vius passen per una fase microscòpica en el seu cicle biològic. No passa, per exemple, quan una planta es reprodueix per esqueix, o quan una estrella de mar es regenera a partir d’un sol braç que, per algun motiu, s’hagi escindit.
Normalment, entenem per ‘microbis’ (o ‘microorganismes’) els organismes microscòpics que poden viure com a cèl·lules individuals independents o formant agregats de moltes cèl·lules, però que no formen teixits. Els grans grups de microorganismes són els Bacteris, els Arqueus i els Protists. Tanmateix, el concepte de ‘microbi’ com el d’un ésser viu tan petit que no es pot veure a simple vista no sempre s’ajusta a la realitat. Centrant-nos en els bacteris, el més gran que es coneix és Thiomargarita namibiensis, un bacteri que pot veure’s sense necessitat d’usar cap instrument òptic.
Un bacteri típic, com Escherichia coli, mesura uns 3 micròmetres (1 micròmetre és la milionèsima part d’un metre), mentre que els exemplars més grans que s’han trobat de Thiomargarita namibiensis mesuren 750 micròmetres, tot i que com a mitjana podríem considerar una mida de 500 micròmetres. És a dir, en un metre, hi cabrien, una darrera l’altra, 333.333 cèl·lules d’Escherichia coli. En canvi, si féssim el mateix amb Thiomargarita namibiensis, hi cabrien com a molt 2000 cèl·lules. A més, en ser aquesta última esfèrica, la diferència de volum és encara molt més gran. En relació a la majoria de bacteris, seria com una gran balena a costat d’un petit ratolí.
El nom de Thiomargarita namibiensis, que significa literalment ‘perla de sofre de Namíbia’, ens diu algunes coses sobre les seves característiques i el seu origen. ‘Perla de sofre’ perquè les cèl·lules, iridescents, com el nacre, a causa dels grànuls de sofre que acumulen a l’interior, solen disposar-se en forma de cadena, una darrere de l’altra com les perles d’un collaret. I ‘de Namíbia’, perquè el bacteri va ser aïllat en els sediments de la plataforma continental d’aquell país africà. El fet que es disposin en forma de cadena s’explica per la manera com es divideix el bacteri, gairebé sempre al llarg d’un mateix eix, que fa que les cèl·lules filles quedin arrenglerades.
Un microbi gegant amb una important funció ecològica
Pel seu tipus de metabolisme, Thiomargarita namibiensis és un bacteri quimiolitòtrof, és a dir, que obté l’energia mitjançant l’oxidació de compostos inorgànics i en absència de llum. En el seu cas, oxida la molècula de sulfur d’hidrogen (H2S, també conegut com àcid sulfhídric), que es transforma en sofre elemental que queda en el seu citoplasma en forma de grànuls opalescents. El sulfur d’hidrogen el troba en el sediment fangós on viu i el produeixen altres bacteris que degraden les microalgues mortes que cauen al fons. El bacteri usa també nitrat, que es troba dissolt en l’aigua per damunt del sediment. Com que la concentració de nitrat de l’aigua pot variar força al llarg del temps, Thiomargarita l’acumula, molt concentrat (la concentració pot ser fins 10.000 vegades més gran que en l’aigua que l’envolta), en un gran vacúol que ocupa gairebé el 80 per cent del volum del bacteri. D’aquesta manera, quan hi ha poc nitrat en l’aigua, pot fer servir el que guarda dins del vacúol.
La seva alimentació podria representar-se amb la següent reacció química:
HNO3 + 4 H2S ” NH4OH + 4S + 2 H2O
La presència de Thiomargarita en el sediment té una important funció ecològica. Participa en el cicle del sofre a la natura, i en usar el sulfur d’hidrogen del sediment, impedeix que s’escampi per l’aigua aquest compost, que és tòxic per als peixos i molts altres organismes.
Aquest bacteri gegant va ser descrit el 1999 en un treball de recerca dirigit des de l’Institut Max Planck de Microbiologia Marina de Bremen (Alemanya) [HN Schulz et al. (1999) Dense populations of a giant sulfur bacterium in Namibian shelf sediments. Science 284:493-495]. N’és coautora Mariona Hernández Mariné, actualment professora emèrita de la Facultat de Farmàcia de la Universitat de Barcelona. L’autor de les fotografies que il·lustraven aquell article és Ferran Garcia-Pichel, microbiòleg català que el 1999 treballava a l’Institut Max Planck i actualment dirigeix un laboratori de geomicrobiologia i ecologia microbiana a la Universitat de l’Estat d’Arizona, als Estats Units.