En 1776 Alessandro Volta descubrió la existencia de lo que él llamó aire combustible, que se forma en las aguas estancadas de riachuelos y lagos, que tienen gran cantidad de sedimentos ricos en vegetación en proceso de descomposición. Sin embargo, el hecho de que un microorganismo fuera el responsable de la producción de metano (el gas combustible), se descubrió mucho más tarde. Las bacterias metanogénicas están ampliamente distribuidas en la naturaleza en sitios carentes de oxígeno y por esta razón es imposible encontrarlas a cielo abierto, ya que el oxígeno es altamente tóxico para estos organismos.
Es posible que las bacterias metanogénicas existieran en casi cualquier sitio cuando la Tierra era aún joven, ya que probablemente las condiciones atmosféricas eran más adecuadas para ellas. Hoy sólo se encuentran en sitios donde el oxígeno está ausente, y presente el hidrógeno y el bióxido de carbono (C02). También es frecuente encontrar a estas bacterias asociadas a otras como las del género Clostridium, que metabolizan la materia orgánica en descomposición y liberan al medio hidrógeno como producto de desecho.
Este tipo de arqueobacterias, como ya mencionábamos, se encuentra en lugares donde hay agua estancada en putrefacción o en las plantas para el tratamiento de aguas negras. En la actualidad, el hombre ya las está aprovechando y se han podido obtener volúmenes suficientes de gas metano para ser utilizados industrialmente como combustible, hecho que atrae la atención de muchos científicos, ya que propone una alternativa al agotamiento de los energéticos no renovables.
Las metanógenas se encuentran también en uno de los estómagos de los rumiantes, en el que se degrada la celulosa, y en el tracto digestivo de la mayoría de los animales. También se pueden obtener del fondo de los océanos o de los manantiales de aguas termales, lo que demuestra que, a pesar de su intolerancia al oxígeno, se encuentran ampliamente distribuidas sobre la Tierra. Actualmente estas bacterias se mantienen, en condiciones adecuadas, en varios laboratorios del mundo y son utilizadas en las investigaciones sobre sus procesos metabólicos.
Otro tipo de arqueobacterias son las halófilas extremas, que requieren concentraciones muy altas de sal para vivir. Su localización más común es en aguas que contienen cantidades saturantes de cloruro de sodio (sal). Se encuentran más comúnmente a lo largo de las costas y en aguas saturadas de sal como los grandes lagos salados o el Mar Muerto.
Las halófilas extremas dan un color rojizo a la sal en los pozos de evaporación y son capaces de descomponer el pescado salado. Estas bacterias han llamado la atención de los microbiólogos básicamente por dos razones. La primera es que presentan mecanismos para mantener diferencias enormes en la concentración de iones, como el sodio o el cloro, entre el interior y el exterior de la célula, y utilizan estas diferencias de concentración para el transporte de sustancias hacia el interior o el exterior de la célula. En segundo lugar, estas bacterias tienen un sistema fotosintético relativamente simple, ya que no se basa en la presencia de clorofila como en la molécula que capta la energía luminosa, sino en un pigmento presente en su membrana, llamado bacteriorrodopsina, que es muy similar a uno de los pigmentos que se encuentran en la retina del ojo. Dicho pigmento ha sido muy estudiado y actualmente se conocen su estructura y su función con gran detalle, lo que ha ayudado enormemente al avance del conocimiento de las proteínas membranales y sobre todo de aquellas proteínas que transforman la luz en energía química.
El tercer tipo de arqueobacteria que se conoce es el de las termoacidófilas, que también se caracterizan por habitar en un nicho ecológico peculiar. Sulfolobus, uno de los dos géneros de termoacidófilas, se encuentra en los manantiales de aguas sulfurosas, y crece y se desarrolla generalmente a temperaturas de aproximadamente 80°C, y algunas variedades lo hacen inclusive a temperaturas de 90°C. Otra característica particular de Sulfolobus es que el pH óptimo (la escala de pH se puede dividir en dos partes: 7.5 a 14, alcalino y de 7.5 a 0, ácido) para su crecimiento es muy ácido (generalmente pH =2.0), si tomamos en cuenta que normalmente el pH adecuado para la vida es de 7.5. Así, se ve obligada a mantener en su interior un pH (el potencial hidrógeno = pH se refiere a la concentración de protones H+ en una solución) de aproximadamente 7.5. Pero no solamente puede sobrevivir con estas diferencias tan grandes de pH, sino que las aprovecha para importar nutrientes a su interior.
Por algún tiempo se pensó que estos microorganismos tan peculiares se habían adaptado a nichos ecológicos distintos y extremos, pero hoy en día se sabe que integran un nuevo grupo de microorganismos.
El descubrimiento de un grupo nuevo de organismos es de gran importancia, ya que ayudará a revelar la historia del origen de la vida. Cuando solamente se conocían dos líneas a partir de las cuales se originarían todos los organismos vivientes, se hacía muy difícil la interpretación de las diferencias que las separan. Ha sido a partir del descubrimiento de una tercera línea de vida que la interpretación de las propiedades ancestrales y las recientemente adquiridas se ha hecho más equilibrada, ya que estas tres líneas de desarrollo son equidistantes entre sí. El descubrimiento de las arqueas ha permitido el acercamiento a dos problemas de gran importancia. Uno de ellos es la naturaleza del antecesor común a todas las formas de vida y el otro se refiere a la incógnita sobre la evolución de la célula de los organismos superiores.
El grupo más antiguo, las arqueobacterias, denominadas así antes, constituyen un fascinante conjunto de organismos y por sus especiales características se considera que conforman un Dominio separado: Archaea.
Fenotípicamente, Archaea son muy parecidos a las Bacterias. La mayoría son pequeños (0.5–5 micras) y con formas de bastones, cocos y espirilos. Las Archaea generalmente se reproducen por fisión, como la mayoría de las Bacterias. Los genomas de Archaea son de un tamaño sobre 2–4 Mbp, similar a la mayoría de las Bacterias. Si bien lucen como bacterias poseen características bioquímicas y genéticas que las alejan de ellas. Por ejemplo no poseen paredes celulares con peptidoglicanos, presentan secuencias únicas en la unidad pequeña del ARNr, poseen lípidos de membrana diferentes tanto de las bacterias como de los eucariotas (incluyendo enlaces éter en lugar de enlaces éster).
Hoy se encuentran restringidas a hábitats marginales como fuentes termales, depósitos profundos de petróleo caliente, fumarolas marinas, lagos salinosos (incluso en el mar Muerto…). Por habitar ambientes “extremos”, se las conocen también con el nombre de extremófilas. Se considera que las condiciones de crecimiento semejan a las existentes en los primeros tiempos de la historia de la Tierra por ello a estos organismos se los denominó arqueobacterias (del griego arkhaios = antiguo).
CLASIFICACIÓN
El dominio Archaea está constituido por dos (tres) reinos:
• Euryarchaeota, incluye:
• metanobacterias o arqueas metanogénicas
• halobacterias o arqueas halófilas extremas
• una parte de las termófilas sulfodependientes (Thermococcales) Thermoplasma y Archaeglobus
• Crenarchaeota o resto de las termófilas sulfodependientes (Thermoproteales, Desulfurococcales, Sulfolobales).
• Korarchaeota (no aceptado aún oficialmente)
