El alba acaba de romper en el poblado. Se respira un silencio tenso; la calma antes de la tempestad. Una figura se acerca por el camino principal. Viste un sombrero de ala ancha y botas de vaquero repuntadas con afiladas espuelas. Con determinación en la mirada, camina pausadamente hasta llegar a la plaza central. En su pecho brilla una estrella dorada; la marca inconfundible del sheriff. En mitad de la aparente calma, otro hombre sale a su encuentro; diente de oro, barba descuidada y una mueca de desdén. Ha entrado en escena el forajido y se avecina un épico tiroteo.

Bienvenidos al salvaje Oeste. No os vamos a engañar; aquí la vida no es fácil. Los forajidos acechan, los asaltos a diligencias abundan y los tiroteos al filo del amanecer están a la orden del día. Pero, solo por esta vez, hagamos que la cámara se aleje de la plaza principal. En su lugar, enfoquemos al río. En él está ocurriendo un duelo, análogo pero invisible, sobre el mineral más codiciado por los pobladores del Oeste.

Pero no nos precipitemos. Esta historia empezó cuando la Tierra aún se estaba asentando geológicamente, mucho antes de que los humanos pisásemos la Tierra. El metal más preciado por los forajidos se formó en nuestro planeta a través de sucesivos choques de asteroides, hace aproximadamente cuatro mil millones de años. Las condiciones de temperatura y presión de la corteza terrestre ayudaron a la precipitación de oro metálico procedente de soluciones hidrotermales. Pero este oro no es el que trata de robar el forajido al enfrentarse al sheriff. Este oro, considerado como primario, es progresivamente transformado por fuerzas mecánicas en otros minerales, pero también es afectado por la acción de los microorganismos. Éstos interactúan con los diferentes depósitos minerales de este oro -como la pirita-, los disuelven y los movilizan. Los átomos de oro quedan solubilizados en diferentes complejos químicos, que son adsorbidos por el suelo y por el agua. Y de este modo, el oro sale de las profundidades de la Tierra y llega a la superficie

Sin embargo, los complejos químicos que contienen oro resultan enormemente tóxicos para los microorganismos. Al igual que los complejos de otros metales de transición como el cobre, los de oro generan un estrés oxidativo en los microorganismos más letal que el disparo de un revólver Colt 45. Ellos son los forajidos de este wéstern microscópico.

Como no podía ser de otra manera, los protagonistas cuentan también con un arma. Las bacterias, haciendo caso del viejo dicho, se unen y así hacen la fuerza. Es muy común que los microorganismos, en especial las bacterias, se asocien formando biopelículas (también llamadas biofilms). En esta forma de organización, una serie de microorganismos de diferentes especies se adhieren a una superficie y proliferan en ella. En este estado, los microorganismos poseen una serie de ventajas de supervivencia que no tendrían si se encontrasen en suspensión o en colonias aisladas. De hecho, los diferentes miembros de la biopelícula adquieren funciones especializadas dentro de esta, de manera que se generan relaciones de simbiosis entre ellos.

El oro se va acumulando en la superficie de la pepita, por lo que ambas bacterias, mientras protegen al resto de componentes de su comunidad, contribuyen a su crecimiento.

A pesar de que pueda parecer un metal inerte, en la superficie de una pepita de oro hay tanta acción como pueda haber en una pelea dentro de un saloon. Sobre estas también se forman biopelículas y, dentro de los microorganismos que la forman, existen grupos que realizan diferentes funciones vitales para la supervivencia de todos los miembros de la biopelícula. Unos contribuyen a generar y liberar sustancias que facilitan la adhesión a la superficie y la fijación de nutrientes. Otros, en cambio, poseen resistencia innata a diferentes amenazas, como los antibióticos u otras sustancias tóxicas. Y, dentro de este grupo, dos bacterias presentan un papel especial en el ecosistema de la pepita de oro, ya que han desarrollado la capacidad de responder de forma específica para combatir la toxicidad intrínseca del oro.

Al igual que los complejos de otros metales de transición como el cobre, los de oro generan un estrés oxidativo en los microorganismos más letal que el disparo de un revólver Colt 45. Ellos son los forajidos de este wéstern microscópico.

Cupriavidus metallidurans y Delftia acidovorans son los dos sheriffs que mantienen estos forajidos a raya. C. metallidurans es capaz de tolerar altos niveles de metales pesados en el medio y es particularmente resistente al estrés oxidativo que generan los complejos de oro. Esta especie puede reducir complejos de oro y cobre gracias a un intrincado sistema orientado a evitar que los iones de estos metales entren en su interior, y así paliar su efecto nocivo. Los complejos de oro y cobre son especialmente peligrosos, ya que su letalidad es mucho mayor si se encuentran juntos en el ambiente. Por su parte, D. acidovorans libera al medio un metabolito secundario, la delfibactina, con una gran afinidad por los complejos que contienen metales como el oro. Esta sustancia transforma los complejos en especies que no resultan tóxicas para las bacterias. Ambas bacterias se encargan de mantener a raya a los forajidos que quieren perturbar la calma de su biopelícula. Y, así, la paz vuelve de nuevo a la comunidad de microorganismos.

Pero estas bacterias justicieras no solo detoxifican el ambiente y protegen al resto de bacterias de la biopelícula. Tras detoxificar los complejos de oro, en el interior de C. metallidurans se depositan nanopartículas de oro metálico como residuo. Por otro lado, después de que D. acidovorans libere su sustancia al medio, los complejos tóxicos se transforman en oro metálico. Este oro se va acumulando en la superficie de la pepita, por lo que ambas bacterias, mientras protegen al resto de componentes de su comunidad, contribuyen a su crecimiento.

A pesar de que pueda parecer un metal inerte, en la superficie de una pepita de oro hay tanta acción como pueda haber en una pelea dentro de un saloon.

Volvamos ahora al poblado. En la plaza se escuchan disparos. El forajido yace ahora en el suelo, vencido por el sheriff. Los pobladores salen de sus casas y vitorean al héroe que ha liberado al pueblo del terror impuesto por el villano. La paz vuelve a reinar… hasta el próximo asalto. Es el momento de que los buscadores de fortunas lancen de nuevo sus tamices al río, como ocurre desde aquel día en que un vecino del poblado metió la mano en el agua y encontró la primera pepita de oro. 

El oro atrajo a los buscadores. Ellos fundaron poblados y de su leyenda las películas del Oeste tomaron forma. Mientras tanto, en la superficie del preciado metal, y desde antes de que los primeros pobladores pusieran un pie en la orilla del río, se rueda un wéstern de magnitudes microscópicas con unos protagonistas muy diferentes.

Bibliografía

—Reith et al. (2013) Geobiological Cycling of Gold: From Fundamental Process Understanding to Exploration Solutions. Minerals, 3: 367-394.
—Fairbrother et al. (2013) Biomineralization of Gold in Biofilms of Cupriavidus metallidurans. Environ. Sci. Technol. 47:  2628–2635.
—Johnston et al. (2013). Gold biomineralization by a metallophore from a gold-associated microbe. Nature Chemical Biology, 9: 241-245.