Según un estudio reciente, pequeños organismos de la Tierra (bacterias y hongos) tienen un “superpoder” que les permite llegar a la atmósfera y crear lluvia.
Para entender cómo un microbio puede controlar una tormenta, primero debemos observar cómo las nubes se convierten en lluvia. En lo alto de la atmósfera, el agua no siempre se congela a 0°C. A nivel de las nubes, la temperatura suele ser mucho más baja, pero el agua clara puede permanecer líquida hasta -40°C.
La mayor parte de la lluvia comienza con hielo. En la atmósfera, las nubes están llenas de agua “sobreenfriada”, un líquido que está más frío que el punto de congelación pero que aún no se ha convertido en hielo porque no tiene nada a qué retenerse.
Para que una nube se convierta en lluvia o nieve, necesita una “semilla”, una pequeña partícula a la que las moléculas de agua pueden adherirse para cristalizar en hielo y luego caer de las nubes en forma de lluvia. El polvo, el hollín y la sal arrastrados hacia las nubes por el viento pueden hacer esto, pero no lo hacen muy bien. Por lo general, requieren que la temperatura baje significativamente antes de comenzar a funcionar. Aquí es donde la biología entra en escena.
Encuentro con productores de hielo
Durante décadas, los científicos conocen las proteínas nucleadoras de hielo (INpros) que se encuentran en algunas bacterias como Pseudomonas syringae. Las bacterias pasan de las hojas de las plantas a las nubes y provocan la lluvia. Utilizan proteínas especiales que hacen que el agua se congele a temperaturas tan bajas como -2°C.
Sin embargo, un descubrimiento reciente publicado en la revista Science Advances ha revelado un nuevo jugador en el juego climático: los hongos INpros. Mientras que las bacterias mantienen escondidas en su “piel” las proteínas formadoras de hielo, los hongos (principalmente Fusarium y Mortierella) liberan estas proteínas en el suelo que las rodea. Su estructura hace que estas proteínas fúngicas sean solubles en agua y más pequeñas que las bacterianas, además de tener una alta actividad de siembra de hielo, lo que las convierte en semillas de nubes más efectivas.
haciendo llover
Esto nos lleva al ciclo de bioprecipitación. Imagínese el suelo de un bosque cubierto de estos hongos. Cuando se levanta viento, sus proteínas microscópicas formadoras de hielo se lanzan a las nubes. Una vez allí, actúan como poderosas “semillas”.
Las esporas de hongos del suelo del bosque pueden ser transportadas por el viento a las nubes. ABO FOTOGRAFÍA/Shutterstock
Incluso en nubes relativamente cálidas (por encima de -5°C), estas proteínas fúngicas pueden hacer que el agua cristalice en hielo. A medida que estos cristales de hielo crecen, se vuelven pesados y caen. Al caer al aire cálido, se derriten y se convierten en lluvia.
Esto crea un bucle:
Hongos que crecen en suelos de bosques húmedos.
Las proteínas de los hongos vuelan hacia el cielo.
Estas ardillas hacen llover, regando el bosque de abajo.
La lluvia hace que crezcan más hongos, iniciando el ciclo nuevamente.
A diferencia de la bacteria Pseudomonas, que utiliza el hielo para “atacar” y dañar los cultivos para obtener acceso a los nutrientes, estos hongos Mortierella son compañeros pacíficos de las plantas. No buscan destruir. En cambio, liberan proteínas que forman hielo en el suelo circundante, lo que parece crear un escudo protector contra condiciones adversas y un ambiente rico en nutrientes que ayuda tanto al hongo como a la planta a prosperar.
El nuevo descubrimiento sobre los hongos es apasionante porque muestra que incluso los organismos enterrados en el suelo pueden influir en la atmósfera, añadiendo una nueva dimensión a esta antigua asociación entre la vida y el cielo.
Ésta es la pieza que falta en el rompecabezas de cómo la vida y el clima global se influyen mutuamente. Esta capacidad de producir hielo probablemente les da a los hongos una ventaja de supervivencia. Utilizan hielo para bombear humedad a su micelio (una vasta red subterránea de diminutos hilos de hongos), protegerse de los fuertes daños causados por las heladas y hacer autostop a través de las nubes para llegar a nuevos hogares.
Atraco evolutivo
El nuevo estudio también reveló cómo los hongos de la familia Mortierellaceae adquirieron la capacidad de crear hielo. Cuando los investigadores observaron el código genético de los hongos, descubrieron que estos hongos no desarrollaron este rasgo por sí solos. Hace millones de años, “tomaron prestado” su código genético de las bacterias mediante un proceso llamado transferencia horizontal de genes.
Piense en ello como un “copiar y pegar” biológico. Aunque la mayoría de los animales heredan el ADN sólo de sus padres, los microbios pueden intercambiar fragmentos de código genético con sus vecinos, lo que les proporciona una mejora evolutiva instantánea.
Sin embargo, estos hongos son mucho más eficientes para producir hielo que las bacterias porque el hongo secreta (suda, es decir, existe fuera de la célula fúngica) estas proteínas, pueden cubrir el ambiente que los rodea y permanecer activos en el suelo después de que el hongo haya avanzado. Estas ardillas son increíblemente resistentes. Pueden ser arrastrados por los arroyos, secarse hasta convertirse en polvo y ser arrastrados hacia el cielo por el viento.
¿Por qué es esto importante?
Este descubrimiento podría cambiar la forma en que los investigadores piensan sobre la conservación. Si talamos el bosque (cortamos todos los árboles y dejamos la tierra desnuda) no sólo perderemos árboles. Es posible que podamos romper el mecanismo biológico que causa las precipitaciones regionales.
A medida que nos enfrentamos al cambio climático y a sequías más frecuentes, comprender estos INpros de hongos podría ser vital. Es posible que algún día podamos utilizar estas proteínas naturales y biodegradables para “sembrar nubes” y generar lluvia.
Muchos países (como los Emiratos Árabes Unidos, China y partes de EE. UU.) ya cuentan con programas de siembra de nubes para proteger los cultivos de las heladas. Pero este tipo de siembra de nubes se basa en yoduro de plata, un metal pesado que puede permanecer en el medio ambiente.
Las proteínas fúngicas proporcionan una alternativa natural y biodegradable. También podrían proteger los cultivos de las heladas. Al hacer que el hielo se forme antes y con mayor suavidad, liberan una pequeña ráfaga de calor que actúa como una manta térmica para la planta.
Podríamos utilizarlos para producir nieve en las pistas de esquí con menos energía, para crear alimentos congelados con mejor sabor evitando que los grandes cristales de hielo dañen las células de los alimentos, o incluso para desarrollar sistemas de refrigeración respetuosos con el medio ambiente que no utilicen refrigerantes químicos agresivos.
La próxima vez que te sorprenda un aguacero repentino, respira profundamente. Ese “olor a lluvia” podría ser simplemente el olor de estos pequeños organismos que le dicen a las nubes que es hora de dejarlos ir.
