Hasta hace poco tiempo se pensaba que la vida solo podía desarrollarse en ambientes cuyo pH estuviera comprendido entre 5 y 9 (el pH 7 equivale a sustancias neutras, por debajo de ese valor se trata de sustancias ácidas, mientras que por encima de 7 y hasta 14 corresponde a las bases o sustancias alcalinas), que es el de la mayor parte de los ambientes naturales terrestres.
Se ha descubierto que hay microorganismos que pueden vivir en ambientes extremadamente ácidos (acidófilos) o extremadamente alcalinos (alcalófilos o basófilos), en general denominados extremófilos.
Hay ambientes muy ácidos naturales en zonas de actividad geoquímica como las fuentes hidrotermales, donde la tierra expulsa grandes cantidades de gases sulfurosos. También la acidez puede deberse a las actividades humanas, como ocurre en las zonas mineras.
El río Tinto (Huelva, España) es un ambiente extremo caracterizado por el bajo pH (alta acidez) y las elevadas concentraciones de metales en disolución.
En este enclave existe una banda pirítica de origen hidrotermal submarino que produjo una intensa actividad minera desde tiempos remotos (tartesos y romanos).
Las vetas de pirita, calcopirita y otros minerales de azufre ofrecen a ciertos microorganismos el medio adecuado para desarrollarse, generando un hábitat muy especial.
El agua está muy contaminada y lleva en disolución grandes cantidades de ácido sulfúrico, por lo que su pH tiene un valor de 2,5 como media.
Los minerales son estables salvo si se encuentran en contacto con oxígeno o con agua, que provocaría su oxidación espontánea:
Hay ambientes muy ácidos naturales en zonas de actividad geoquímica como las fuentes hidrotermales, donde la tierra expulsa grandes cantidades de gases sulfurosos. También la acidez puede deberse a las actividades humanas, como ocurre en las zonas mineras.
En este enclave existe una banda pirítica de origen hidrotermal submarino que produjo una intensa actividad minera desde tiempos remotos (tartesos y romanos).
Las vetas de pirita, calcopirita y otros minerales de azufre ofrecen a ciertos microorganismos el medio adecuado para desarrollarse, generando un hábitat muy especial.
| Pirita (FeS2) |
Los minerales son estables salvo si se encuentran en contacto con oxígeno o con agua, que provocaría su oxidación espontánea:
FeS2
+ 6 Fe3+ + 3 H2O →
7 Fe2+ + S2O32- + 6 H+
El proceso se acelera por la presencia de microorganismos quimiolitótrofos y acidófilos como Leptospirilum ferrooxidans y Aciathiobacillus ferrooxidans.
Se generan muchos protones H+ en el medio que proporcionan un pH muy ácido.
El agua que entra en contacto con las vetas y sale después a la superficie va cargada de otros metales pesados como cobre, zinc y manganeso (que son muy solubles en agua ácida), pero es el ión férrico (Fe3+) el que domina en estas aguas y, al permanecer disuelto a pH bajo, proporciona el llamativo color rojo.
Estas condiciones del río son producidas y mantenidas por organismos procarióticos quimiolitótrofos del ecosistema.
Las algas eucariotas son los otros productores primarios del sistema, mientras que los hongos y bacterias heterótrofos son consumidores y descomponedores (se alimentan además de azufre y hierro).
Los científicos investigan su forma de actuación porque permitiría sintetizar compuestos en medios ácidos y fabricar mejores piensos para el ganado (que favorecerían las reacciones del estómago y la digestión de algunas sustancias).
Los alcalófilos se desarrollan en zonas con un pH entre 9 y 10 (muy alcalino).
Suelen vivir en lagunas de zonas calizas y zonas empapadas de carbonatos.
También pueden emplearse en beneficio del ser humano; por ejemplo, como componente de los detergentes.
Esto es debido a que las enzimas que producen estos microorganismos ablandan y decoloran la ropa al degradar la celulosa y liberar los colorantes.
En ambos casos de extremófilos, la capacidad para resistir estos ambientes extremos se produce solo en la parte exterior de los microorganismos, pues en su interior mantienen un pH neutro.
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