Desempeñan un papel crucial a la hora de limitar la liberación de metano al océano y la atmósfera
El metano, un potente gas de efecto invernadero, se filtra constantemente desde el fondo del océano y puede ascender a la atmósfera.
Ahora, un equipo internacional dirigido por científicos del Colegio Dornsife de Letras, Artes y Ciencias de la Universidad del Sur de California (USC) ha descubierto cómo pequeños microorganismos trabajan juntos como una red eléctrica viviente para consumir parte de este gas antes de que escape, actuando como un poderoso filtro viviente.
Al revelar cómo estos microbios reducen naturalmente las emisiones de metano, los hallazgos podrían conducir a innovadoras estrategias para controlar mejor la liberación de metano en entornos naturales y artificiales.
El estudio arroja luz sobre una asociación única entre dos microbios muy diferentes: las arqueas metanotróficas anaeróbicas (ANME) y las bacterias reductoras de sulfato (SRB).
Ningún microbio puede consumir metano por sí solo. Cuando los ANME lo descomponen, el proceso libera electrones que deben ser transferidos —un proceso conocido como reacción redox, en el que los electrones se mueven de una molécula a otra— de forma similar a cómo los humanos dependen del oxígeno para aceptar electrones. Sin un aceptor de electrones, el consumo de metano se estanca.
Aquí es donde intervienen sus compañeras bacterianas.
Si bien no pueden consumir metano por sí mismas, las SRB ayudan aceptando los electrones liberados durante el proceso y transfiriéndolos a su aceptor de electrones, el sulfato, que impulsa su propio metabolismo.
"Estos dos microbios tan diferentes se unen en haces físicamente interconectados", explicó Moh El-Naggar, catedrático de Física y Astronomía y profesor de Química y Ciencias Biológicas en el USC Dornsife, y uno de los investigadores principales del estudio. "Y todo el proceso funciona porque las proteínas conductoras redox los conectan formando circuitos eléctricos funcionales".
Imagen: Mediciones de conducción en seco de consorcios ANME/SRB y G. sulfurreducens. La conducción redox facilita el transporte directo de electrones entre especies en consorcios metanotróficos anaeróbicos. Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adw4289.
Utilizando métodos electroquímicos especializados, el equipo internacional de investigación, que incluye científicos de Caltech, la Universidad de Pekín y el Instituto Max Planck de Microbiología Marina, midió por primera vez este intercambio de electrones en el laboratorio, utilizando muestras recolectadas de diferentes filtraciones marinas de metano, incluido el mar Mediterráneo, la cuenca de Guaymas y la costa de California.
"Estas asociaciones microbianas actúan como centinelas naturales y desempeñan un papel crucial a la hora de limitar la liberación de metano al océano y la atmósfera", dijo Hang Yu, autor principal del estudio, quien comenzó esta investigación hace nueve años durante su doctorado en Caltech y se centró en ella como investigador postdoctoral en el USC Dornsife.
Yu, ahora profesor adjunto en la Universidad de Pekín, añadió: "Al descubrir cómo funcionan estas asociaciones, obtenemos información sobre cómo ha evolucionado la vida durante miles de millones de años, incluso en entornos extremos, para consumir potentes gases de efecto invernadero".
Los investigadores dicen que el descubrimiento ofrece una nueva perspectiva sobre cómo puede influir la actividad microbiana invisible en los sistemas de la Tierra en formas que apenas estamos comenzando a comprender.
"Puede sorprender a la gente saber que los microbios, incluso en los lugares más remotos, trabajan juntos de formas sofisticadas que influyen en los procesos a escala planetaria", dijo Victoria Orphan, profesora James Irvine de Ciencias Ambientales y Geobiología en Caltech y coautora del estudio.
"Este descubrimiento, fruto de casi una década de investigación multidisciplinaria, es un testimonio de la perseverancia y la colaboración en la ciencia. Subraya cuánto nos queda por aprender sobre los ecosistemas microbianos de los que dependemos".
El estudio se ha publicado en la revista Science Advances: Redox conduction facilitates direct interspecies electron transport in anaerobic methanotrophic consortia
