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Bacteria

Las bacterias son microorganismos unicelulares que presentan un tamaño de algunos

micrómetros de largo (entre 0,5 y 5 μm, por lo general) y diversas formas incluyendo

esferas, barras y hélices. Las bacterias son procariotas y, por lo tanto, no tienen

núcleo ni orgánulos internos. Generalmente poseen una pared celular compuesta

de peptidoglucanos. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de

desplazamiento y son móviles.

Son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, encontrándose en todo

hábitat de la tierra, creciendo en el suelo, en manantiales calientes y ácidos, en desechos

radioactivos, en las profundidades del mar y de la corteza terrestre. Algunas bacterias

pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Se estima

que hay en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un

millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce. En total, se calcula que hay

aproximadamente 5×1030 bacterias en el mundo.

Las bacterias son imprescindibles para el reciclaje de los elementos, pues muchos pasos

importantes de los ciclos biogeoquímicos dependen de éstas. Como ejemplo cabe citar

el fijación del nitrógeno atmosférico. Sin embargo, solamente la mitad de los filos

conocidos de bacterias tienen especies que se pueden cultivar en el laboratorio, por lo

que una gran parte (se supone que cerca del 90%) de las especies de bacterias existentes

todavía no ha sido descrita.

En el cuerpo humano hay aproximadamente diez veces tantas células bacterianas

como células humanas, con una gran cantidad de bacterias en la piel y en el tracto

digestivo. Aunque el efecto protector del sistema inmune hace que la gran mayoría de

estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa, algunas bacterias patógenas pueden causar

enfermedades infecciosas, incluyendo cólera, sífilis, lepra, tifus, difteria, escarlatina,

etc. Las enfermedades bacterianas mortales más comunes son las infecciones

respiratorias, con una mortalidad sólo para la tuberculosis de cerca de dos millones de

personas al año.

En todo el mundo se utilizan antibióticos para tratar las infecciones bacterianas. Los

antibióticos son efectivos contra las bacterias ya que inhiben la formación de la pared

celular o detienen otros procesos de su ciclo de vida. También se usan extensamente

en la agricultura y la ganadería en ausencia de enfermedad, lo que ocasiona que se

esté generalizando la resistencia de las bacterias a los antibióticos. En la industria, las

bacterias son importantes en procesos tales como el tratamiento de aguas residuales,

en la producción de queso, yogur, mantequilla, vinagre, etc, y en la fabricación de

medicamentos y de otros productos químicos.

Aunque el término bacteria incluía tradicionalmente a todos los procariotas, actualmente

la taxonomía y la nomenclatura científica los divide en dos grupos. Estos dominios

evolutivos se denominan Bacteria y Archaea. La división se justifica en las grandes

diferencias que presentan ambos grupos a nivel bioquímico y en aspectos estructurales.

La existencia de microorganismos ya fue hipotetizada a finales de la Edad Media. En el

Canon de medicina (1020), Abū Alī ibn Sīnā (Avicenna) planteaba que las secreciones

corporales estaban contaminadas por multitud de cuerpos extraños infecciosos antes

de que una persona cayera enferma, pero no llegó a identificar a estos cuerpos como la

primera causa de las enfermedades. Cuando la Peste Negra (peste bubónica) alcanzó alAndalus

en el siglo XIV, Ibn Khatima e Ibn al-Khatib escribieron que las enfermedades

24infecciosas eran causadas por entidades contagiosas que penetraban en el cuerpo

humano. Estas ideas sobre el contagio como causa de algunas enfermedades se volvió

muy popular durante el Renacimiento, sobre todo a través de los escritos de Girolamo

Fracastoro.

Las primeras bacterias fueron observadas por Anton van Leeuwenhoek en 1683 usando

un microscopio de lente simple diseñado por él mismo. Inicialmente las denominó

animalículos y publicó sus observaciones en una serie de cartas que envió a la Royal

Society. El nombre de bacteria fue introducido más tarde, en 1828, por Ehrenberg.

Deriva del griego y significa bastón pequeño.

Louis Pasteur demostró en 1859 que los procesos de fermentación eran causados por el

crecimiento de microorganismos, y que dicho crecimiento no era debido a la generación

espontánea, como se suponía hasta entonces. (Ni las levaduras, ni los mohos, ni los

hongos, organismos normalmente asociados a estos procesos de fermentación, son

bacterias). Pasteur, al igual que su contemporáneo y colega Robert Koch, fue uno de

los primeros defensores de la teoría germinal de las enfermedades infecciosas. Robert

Koch fue pionero en la microbiología médica, trabajando con diferentes enfermedades

infecciosas, como el cólera, el ántrax y la tuberculosis. Koch logró probar la teoría

germinal de las enfermedades infecciosas tras sus investigaciones en tuberculosis,

siendo por ello galardonado con el premio Nobel en Medicina y Fisiología, en el año

1905. Estableció lo que se ha denominado desde entonces los postulados de Koch,

mediante los cuales se estandarizaban una serie de criterios experimentales para

demostrar si un organismo era o no el causante de una determinada enfermedad. Estos

postulados se siguen utilizando hoy en día.

Aunque a finales del siglo XIX ya se sabía que las bacterias eran causa de multitud de

enfermedades, no existían tratamientos antibacterianos para combatirlas. Fue ya en

1910 cuando Paul Ehrlich desarrolló el primer antibiótico, por medio de unos colorantes

capaces de teñir y matar selectivamente a las espiroquetas de la especie Treponema

pallidum, la bacteria causante de la sífilis. Erlich recibió el premio Nobel en 1908

por sus trabajos en el campo de la inmunología y por ser pionero en el uso de tintes

y colorantes para detectar e identificar bacterias, base fundamental de las posteriores

tinción de Gram y tinción de Ziehl Neelsen.

Un gran avance en el estudio de las bacterias fue el descubrimiento realizado por Carl

Woese en 1977, de que las arqueas presentan una línea evolutiva diferente a la de las

bacterias. Esta nueva taxonomía filogenética se basaba en la secuenciación del ARN

ribosómico 16S y dividía a los procariotas en dos grupos evolutivos diferentes, en un

sistema de tres dominios: Arquea, Bacteria y Eukarya.

Origen y evolución de las bacterias

24Árbol filogenético de los seres vivos obtenido a partir de genomas completamente secuenciados. El

dominio Bacteria, coloreado en azul, presenta una gran diversidad en comparación con los otros

dominios, Archaea y Eukarya. Los árboles moleculares colocan a Archaea y Eukarya más próximos entre

sí que a Bacteria.

Los seres vivos se dividen actualmente en tres dominios: bacterias (Bacteria), arqueas

(Archaea) y eucariontes (Eukarya). En los dominios Archaea y Bacteria se incluyen

los organismos procariotas, esto es, aquellos cuyas células no tienen un núcleo celular

diferenciado, mientras que en el dominio Eukarya se incluyen las formas de vida más

conocidas y complejas (protistas, animales, hongos y plantas).

El término "bacteria" se aplicó tradicionalmente a todos los microorganismos

procariotas. Sin embargo, la filogenia molecular ha podido demostrar que los

microorganismos procariotas se dividen en dos dominios, originalmente denominados

Eubacteria y Archaebacteria, y ahora renombrados como Bacteria y Archaea, que

evolucionaron independientemente desde un ancestro común. Estos dos dominios,

junto con el dominio Eukarya, constituyen la base del sistema de tres dominios, que

actualmente es el sistema de clasificación más ampliamente utilizado en bacteriología.

El término Monera, actualmente en desuso, en la antigua clasificación de los cinco

reinos significaba lo mismo que procariota, y así sigue siendo usado en muchos

manuales y libros de texto.

Los antepasados de los procariotas modernos fueron los primeros organismos (las

primeras células) que se desarrollaron sobre la tierra, hace unos 3.800-4.000 millones

años. Durante cerca de 3.000 millones de años más, todos los organismos siguieron

siendo microscópicos, siendo probablemente bacterias y arqueas las formas de vida

dominantes. Aunque existen fósiles bacterianos, por ejemplo los estromatolitos, al no

conservar su morfología distintiva no se pueden emplear para estudiar la historia de la

evolución bacteriana, o el origen de una especie bacteriana en particular. Sin embargo,

las secuencias genéticas sí se pueden utilizar para reconstruir la filogenia de los seres

vivos, y estos estudios sugieren que arqueas y eucariontes están más relacionados entre

sí que con las bacterias.

En la actualidad se discute si los primeros procariotas fueron bacterias o arqueas.

Algunos investigadores piensan que Bacteria es el dominio más

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