Los microorganismos parecen tener una mala reputación la mayor parte del tiempo. Muchas personas piensan que causan infecciones y enfermedades, excepto quizás las buenas que viven dentro de nosotros y nos ayudan a digerir los alimentos, entre otras cosas.

Pero el mundo de los microorganismos es mucho más vasto, variado y vital para la función continua de nuestro planeta de lo que cualquiera de nosotros puede imaginar. Los microorganismos participan en procesos ecológicos como la extracción de CO₂ de la atmósfera o el reciclaje de materiales de desecho y nutrientes. Muchas especies microbianas aún no se han descubierto, pero hay un grupo en particular del que los científicos saben comparativamente poco: las arqueas.

Archaea: un dominio de seres vivos

Para entender lo que hace que las arqueas sean especiales, necesitamos recordar que la vida en la Tierra se puede organizar en tres grupos principales, o «dominios»: eukarya, bacterias y archaea. Todas las arqueas y bacterias son especies microbianas (seres vivos demasiado pequeños para verlos a simple vista) y representan un gran número de linajes evolutivos diferentes. En eukarya, encontrarás animales, plantas, hongos y algunos otros organismos llamados protistas. Algunos de estos grupos eucarióticos también contienen especies microbianas.

Las bacterias y las arqueas pueden parecer bastante similares, pero hay algunas diferencias importantes entre los dos grupos. La estructura de sus células es diferente: están hechas de compuestos y componentes ligeramente diferentes, que contienen material genético fundamentalmente diferente. Las arqueas también pueden generar energía de manera diferente y tienen funciones ecológicas únicas que desempeñar, como ser responsables de producir metano biológico, algo que no pueden hacer los eucariotas ni las bacterias.

Estas diferencias pueden no parecer un gran problema para la mayoría de las personas, ¿por qué, entonces, están en grupos diferentes? Al comparar los genomas de diferentes organismos y estudiar la velocidad a la que ocurren los cambios genéticos a lo largo del tiempo, los científicos pueden rastrear las historias evolutivas de los seres vivos y estimar cuándo cada grupo formó una nueva rama del árbol de la vida. Las diferencias moleculares y genéticas entre las arqueas y otros seres vivos son lo suficientemente profundas y antiguas como para justificar un dominio completamente separado.

Las arqueas son famosas por su amor por vivir en entornos extremos. Si hace mucho calor (más de 100° Celsius), frío, ácido, alcalino, salado, en las profundidades del océano, incluso bombardeado por radiación gamma o UV, probablemente haya vida allí, y esa vida probablemente sea una especie arqueal.

Por supuesto, vale la pena recordar que, si bien estas condiciones parecen inhóspitas para nosotros, son perfectamente normales para archaea. También son normales para numerosas especies no arqueológicas, pero las arqueas obtienen mucha fama por ello.

Esto es en parte lo que hace que las arqueas sean tan difíciles de estudiar para los científicos: cuando su «normalidad» es tan «extrema» para nosotros (y viceversa), es bastante difícil estudiar arqueas en un laboratorio o acceder a ellas en sus entornos naturales. Sin embargo, los científicos están aprendiendo más lentamente, ayudados por nuevas técnicas y tecnologías que facilitan el descubrimiento de estas especies en primer lugar. Métodos como la metagenómica permiten el estudio de material genético sin la necesidad de cultivar una especie en particular en un laboratorio, lo que permite a los investigadores estudiar los planos genéticos de más microbios que nunca.

Las arqueas son generalmente bastante amigables. Muchas arqueas viven en relaciones mutualistas con otros seres vivos, lo que significa que proporcionan algún tipo de beneficio a otra especie y obtienen algo bueno a cambio. Por ejemplo, la gran cantidad de metanógenos (arqueas que producen metano como subproducto) que viven en el sistema digestivo humano ayudan a eliminar el exceso de hidrógeno al utilizarlo para producir energía. Este hidrógeno es un producto de desecho producido por las bacterias que ayudan a descomponer los alimentos que comemos, por lo que deshacerse del exceso significa que las bacterias pueden hacer su trabajo de manera más efectiva y eficiente. Sin embargo, es un equilibrio delicado: la presencia de arqueas en el tracto gastrointestinal humano también puede estar asociada con enfermedades en algunos casos.

también son muy ingeniosos. Muchas formas de arqueas pueden utilizar formas totalmente inorgánicas de materia-hidrógeno, dióxido de carbono o amoníaco, por ejemplo—para generar materia orgánica por sí mismas. La mayoría de los otros seres vivos requieren al menos algún tipo de material orgánico para generar energía, por lo que las arqueas ocupan un lugar único en la red alimentaria mundial en este sentido.

Archaea también puede darnos una idea de cómo buscar vida más allá de la Tierra. Ahora sabemos que hay tantas condiciones ambientales, independientemente de lo extremas que parezcan ser, que son capaces de sustentar la vida, por lo que podemos ampliar los límites de nuestra búsqueda de vida en otros planetas (como Marte, tal vez).

Los Haloarchaea, por ejemplo, son conocidos por sobrevivir en condiciones súper saladas con muy poca agua y son capaces de sobrevivir en un estado de casi inanición durante mucho tiempo, como en, potencialmente millones de años a la vez. Incluso la exposición a altos niveles de radiación UV no les molesta. Esto plantea la posibilidad de que otros seres vivos puedan existir en lugares salados, rocosos y secos similares en otros planetas, meteoritos o lunas.

Entonces, ¿qué hay ahí fuera? ¿Hay seres vivos parecidos a arqueas en otros planetas? Todavía tenemos mucho que descubrir sobre el mundo de las arqueas aquí en la Tierra, pero a medida que continúan desafiando y ampliando nuestras definiciones de dónde puede prosperar la vida, es un momento emocionante para nuevos descubrimientos biológicos.