Por Eshel Ben Jacob, Yakir Aharonov y Yoash Shapira
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Eshel Ben Jacob |
Las bacterias, siendo las primeras formas de vida sobre la Tierra, tuvieron que crear maneras para sintetizar las complejas moléculas orgánicas requeridas para la vida. Ellas pueden invertir el espontáneo curso del incremento de la entropía y convertir las sustancias inorgánicas de alta entropía, en moléculas que sostienen la vida de baja entropía. Tres mil millones y medio de años han pasado, y la existencia de organismos más elevados depende de este peculiar conocimiento bacteriano. Aun para nosotros, con todos nuestros conocimientos científicos y avances tecnológicos, sigue siendo un misterio la manera en que las bacterias resuelven este requisito fundamental para la vida. Sabemos que no es un esfuerzo solitario, y bajo condiciones naturales estas emplean una comunicación química para formar colonias jerárquicamente estructuradas, cada una de 109 – 1012 bacterias. Actuando conjuntamente, pueden hacer uso de cualquier recurso energético disponible y de los desequilibrios de cualquier medio ambiente, desde la corteza interior más profunda de la Tierra hasta los reactores nucleares y desde los helados icebergs hasta los calientes manantiales sulfúricos; y son capaces de convertir cualquier sustancia disponible, desde el alquitrán hasta los metales.
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La forma de esta colonia de bacterias demuestra la manera en que sus miembros cooperan para resolver los problemas |
Bajo las impredecibles y hostiles condiciones ambientales, cuando las probabilidades están en contra de la supervivencia, las bacterias buscan respuestas colectivas adaptables mediante una amplia gama de estrategias. Estos modos cooperativos de conducta se manifiestan a través de patrones notablemente diferentes formados durante la autoorganización colonial. La estética belleza de estos modelos geométricos, es una asombrosa evidencia de la continua cooperación que hace posible que las bacterias alcancen un apropiado equilibrio de individualidad y sociabilidad conforme luchan por la supervivencia, utilizando patrones de mecanismos de formación que nosotros hemos comenzado a entender hace muy poco.
Comunicación
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La eficiente adaptación de la colonia a las condiciones cada vez más adversas, requiere de autoorganización en todos los niveles –lo que se puede alcanzar sólo a través del comportamiento cooperativo de las células individuales. Con ese propósito, las bacterias se comunican por un amplio repertorio de agentes bioquímicos. Los mensajes bioquímicos también son utilizados, en la comunicación lingüística bacteriana, para el intercambio de información significativa entre las colonias de diversas especies, e incluso con otros organismos. Colectivamente, las bacterias pueden conseguir información del medio ambiente y de otros organismos, interpretar la información (asignarle significado), desarrollar conocimientos comunes y aprender de experiencias pasadas. La colonia se comporta de manera parecida a un organismo multicelular, o como una comunidad social de elevada complejidad y plasticidad que brinda una mejor adaptabilidad para cualquier condición que pudiera encontrar.
Inteligencia social
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En las comunidades multicoloniales (por ejemplo, la placa subgingival), la inteligencia social bacteriana es, con frecuencia, utilizada para la cooperación entre los grupos de diferentes especies. Por ejemplo, cada colonia desarrolla su propia pericia en la realización de tareas específicas para beneficio de toda la comunidad, y todas ellas coordinan para que se haga el trabajo. Algunas bacterias emprenden la labor de guardar información valiosa que es costosa de mantener y que puede ser peligroso que las almacenen las bacterias. Con frecuencia, esa información es directamente transferida conjugando el siguiente cortejo químico desempeñado por los socios potenciales: las bacterias resistentes a los antibióticos emiten señales químicas para anunciar este hecho. Algunos aspectos esenciales de la inteligencia social son utilizados para manejar a los desertores, como lo refleja la variedad de estrategias que puede emplear la Myxobacteria cuando su inteligencia social se ve desafiada por los timadores –individuos oportunistas que se aprovechan del esfuerzo cooperativo del grupo. Por ejemplo, ellas pueden individualizar a los desertores por medio de una alteración colectiva de su propia identidad en un nuevo estado de expresión genética. Haciéndolo, los cooperadores pueden generar un nuevo “dialecto” que es difícil de imitar por los que abandonan la colonia. Este inteligente enfrentamiento siempre en curso con los desertores, es beneficioso para el grupo en cuanto ayuda a las bacterias a superar sus habilidades sociales para una mejor cooperación que puede ser utilizada en otros momentos.
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Hallazgos recientes indican inclusive que las bacterias modifican resueltamente su organización colonial ante la presencia de antibióticos, de manera que optimizan su supervivencia, y que las bacterias tienen una memoria colectiva especial que les permite hacer un seguimiento del modo en que manejaron sus encuentros previos con esas sustancias químicas–aprendiendo de la experiencia. Las bacterias son evidentemente capaces de desarrollar resistencia a los antibióticos en un porcentaje más elevado que el que logran los científicos en el progreso de nuevas drogas, y pareciera que estamos perdiendo una batalla crucial para nuestra salud. Podemos incluso descubrir que la evolución de la inteligencia social bacteriana en las últimas cinco décadas es, en mucho, resultado de su encuentro con nuestro uso socialmente irracional de materiales antibióticos en la agricultura y la ingesta humana.
| Este artículo es un extracto de un documento titulado “Bacteria Harnessing Complexity” publicado en Biofilms (2004). Eshel Ben-Jacob es profesor de física en la Universidad de Tel Aviv, Israel, y ex presidente de la Sociedad Israelí de Física. |
Web: http://www.sgi.org
Fuente: Soka Gakkai Internacional.
