Reino Bacteria: características, anatomía y fisiología

En la Tierra podría haber más de 6 millones de millones de trillones de bacterias. Este asombroso reino no es solo el más abundante, sino el más diverso. Un repaso de su naturaleza.
Reino bacteria

Las bacterias, pese a ser invisibles a nuestros ojos, son, sin duda, los seres vivos dominantes de la Tierra. Y no es de extrañar, pues llevan habitándola desde hace 3.800 millones de años, una cifra increíble teniendo en cuenta que eso es apenas 700 millones de años después de la formación del planeta, sino que las plantas terrestres, por ejemplo, aparecieron hace solo 400 millones de años.

Las bacterias llevan mucha ventaja al resto de seres vivos. Y esto explica no solo que todos procedamos de ellas, sino que hayan tenido todo el tiempo del mundo (de forma casi literal) para adaptarse a cualquier tipo de ambiente y a desarrollar funciones fisiológicas increíblemente diversas.

En su sencillez radica, sin duda, su éxito. Y es que a pesar de ser organismos simples a nivel anatómico, se estima no solo que podría haber más de 1.000 millones de especies distintas (de animales, se cree que podría haber como mucho 7 millones), sino que en la Tierra podría haber más de 6 millones de millones de trillones de bacterias.

Y en el artículo de hoy, analizaremos las asombrosas características de estos microscópicos organismos que han determinado el rumbo de la vida desde su origen y que constituyen uno de los siete reinos de seres vivos, así como uno de los tres dominios. Vamos allá.

¿Qué son las bacterias?

Las bacterias son seres vivos unicelulares procariotas, lo que significa que, a contraposición de los eucariotas (animales, plantas, hongos, protozoos y cromistas) no disponen de un núcleo delimitado en el citoplasma.

Es decir, las bacterias son organismos cuya información genética, en forma de ADN, se encuentra libre en el citoplasma. Este hecho, que puede parecer meramente anecdótico, limita enormemente el grado de complejidad morfológica que puede adquirir, pues entre otras cosas, impide el desarrollo de formas de vida pluricelulares. Por ello, las bacterias son siempre unicelulares. Un individuo, una célula.

Sea como sea, se trata de organismos con un tamaño que oscila entre los 0,5 y los 5 micrómetros, que es la milésima parte de un milímetro. Como vemos, son seres muy pequeños. De hecho, una célula animal promedio (como podrían ser las nuestras) tienen un tamaño superior que oscila entre los 10 y los 30 micrómetros.

Pero más allá de este tamaño y del hecho de ser procariotas, la diversidad morfológica, fisiológica y metabólica que pueden adquirir es increíble. No hay, en el mundo, un grupo de seres vivos tan variados. Literalmente pueden desarrollar cualquier tipo de metabolismo. Desde la fotosíntesis (como las cianobacterias) hasta la heterotrofia, pudiendo incluso “alimentarse” de sustancias como el sulfuro de hidrógeno en las fuentes hidrotermales.

Gracias a esta enorme capacidad de adaptación, las bacterias constituyen tanto uno de los siete reinos (animales, plantas, hongos, cromistas, protozoos, bacterias y arqueas) como uno de los tres dominios (Eukarya, Bacteria y Archaea) y, a partir de un antepasado común, se han diferenciado en más de 1.000 millones de especies.

Bacteria estructura

Y a pesar de su mala fama, de estas 1.000.000.000 de especies, solo unas 500 son patógenas para el ser humano. Y es que, como ya hemos comentado, han desarrollado todas las formas de metabolismo. Y la capacidad de comportarse como patógenos es una de ellas, pero no la más frecuente, ni de lejos.

De hecho, ya no es solo que la inmensa mayoría de ellas no nos infecten jamás, sino que algunas especies incluso son beneficiosas, pues forman parte de nuestra microbiota, es decir, forman comunidades dentro de nuestro cuerpo, realizando simbiosis con nosotros. Nuestros intestinos son el hogar de más de un millón de millones de bacterias de, según las estimaciones, 40.000 especies diferentes. Y en una sola gota de saliva, hay más de 100 millones de bacterias de 600 especies distintas.

De todos modos, apenas hemos empezado a acercarnos a conocer la verdadera inmensidad de este reino. Y es que a pesar de haber identificado ya más de 10.000 especies, se cree que esto no es ni el 1% de todas las que podría haber en el mundo.

Las 16 principales características de las bacterias

Como ya hemos mencionado, el reino y dominio de las bacterias es increíblemente diverso, por lo que es complicado establecer unas características morfológicas y fisiológicas universales, pero a continuación podemos ver las propiedades que mejor describen a los individuos pertenecientes a este reino.

1. Son unicelulares

Absolutamente todas las bacterias son unicelulares, es decir, están formadas por una única célula que, por sí sola, es capaz de desarrollar todas las funciones fisiológicas necesarias para la supervivencia de la misma.

Bacteria

2. Son procariotas

Las bacterias, como formas primitivas de vida que son, son procariotas. Esto significa que carecen tanto de núcleo delimitado como de orgánulos celulares, por lo que el ADN se encuentra libre en el citoplasma y todas las reacciones metabólicas no están compartimentalizadas en orgánulos, sino que tienen lugar también en el citoplasma.

Las células eucariotas, en cambio, disponen de un núcleo donde poder guardar el material genético y también de orgánulos celulares más complejos, por lo que el grado de complejidad morfológica que pueden adquirir, empezando por la posibilidad de dar lugar a organismos pluricelulares, es menor. De todos modos, estos organismos procariotas tienen la ventaja de que esta sencillez estructural les permite mayor adaptabilidad al medio.

3. Se reproducen asexualmente

Las bacterias, al ser procariotas, no pueden dividirse jamás por reproducción sexual. Es decir, la reproducción bacteriana se realiza de forma asexual. Una bacteria realiza una mitosis, es decir, una replicación de su material genético para posteriormente separarse en dos, dando como resultado dos clones. No hay tanta variabilidad genética, pero la eficacia reproductiva es altísima.

4. Son los seres más abundantes de la Tierra

Los números hablan por sí solos. Y es que pese a que es imposible determinarlo con exactitud, se estima que, dado que habitan absolutamente todos los ecosistemas, desde nuestros intestinos hasta los océanos, pasando por los suelos de los bosques o la superficie de las fuentes hidrotermales, podría haber más de 6 millones de millones de trillones de bacterias en la Tierra. Es, sencillamente, inimaginable.

5. Son los seres más diversos de la Tierra

Se estima (no las hemos descubierto todas ni de lejos) que en la Tierra podría haber unas 7,7 millones de especies de animales, 298.000 de plantas y 600.000 de hongos. Son cifras muy elevadas, pero empequeñecen cuando descubrimos que la diversidad bacteriana se estima en 1.000.000.000 de especies. Llevan tanto tiempo en la Tierra que han tenido tiempo de sobras para alcanzar una variedad de especies increíbles.

6. Tienen un tamaño de entre 0,5 y 5 micrómetros

Las bacterias son seres vivos microscópicos con un tamaño promedio que oscila entre los 0,5 y los 5 micrómetros. Dos bacterias muy típicas como por ejemplo Escherichia coli y Lactobacillus miden ambas 2 micrómetros. Son más grandes que los virus (el de la gripe, por ejemplo, tiene un tamaño de 0,10 micrómetros) pero más pequeños que las células eucariotas. De hecho, una de las células más pequeñas, los glóbulos rojos, miden 8 micrómetros. Y una célula de la piel, por ejemplo, 30 micrómetros.

Incluso si lo comparamos con otros microorganismos celulares, son muy pequeños. Y es que las amebas (no son bacterias, sino protozoos), por ejemplo, suelen medir unos 0,5 milímetros. O lo que es lo mismo, 500 micrómetros.

7. Tienen una pared celular

La morfología bacteriana es muy variada, pero hay unas características que todas comparten. Y es que todas las bacterias disponen de una pared celular, una estructura por encima de la membrana plasmática y que les da rigidez y protección y permite la comunicación con el medio.

Pared célula

8. Pueden disponer de estructuras de movilidad

Muchas bacterias son inmóviles, es decir, para desplazarse dependen de los movimientos del medio en el que se encuentran. Otras, en cambio sí que han desarrollado estructuras de movilidad como los flagelos (de forma similar a los espermatozoides, con uno o unos pocos en la parte trasera) o los pili (unas prolongaciones similares a los flagelos pero más cortos y que, a diferencia de estos, recubren toda la pared celular).

9. No todas toleran el oxígeno

Las bacterias surgieron en una edad de la Tierra en la que no solo no había oxígeno en la atmósfera, sino que era tóxico. Por ello, hasta que hace unos 2.400 millones de años las cianobacterias (los primeros organismos fotosintéticos) provocaron la Gran Oxidación, las bacterias no toleraban el oxígeno.

Tras este incremento de la cantidad de oxígeno, la inmensa mayoría de bacterias se extinguieron y quedaron aquellas que resistían el oxígeno. Por ello, gran parte de las bacterias actuales son aerobias, lo que significa que pueden crecer perfectamente en presencia de oxígeno.

Pero hay otras que siguen sin tolerarlo, por lo que solo pueden crecer en ambientes donde no haya oxígeno, las cuales se conocen como anaerobias. También hay aerobios facultativos, que pueden crecer tanto en presencia de oxígeno como en ausencia.

A diferencia del resto de seres vivos, cuya vida depende de una forma u otra del oxígeno, hay bacterias que no lo toleran.

10. Pueden desarrollar cualquier tipo de metabolismo

Este viaje evolutivo de más de 3.800 millones de años y la adaptación a todo tipo de ambientes ha hecho que las bacterias sean capaces de desarrollar cualquier tipo de metabolismo. Esto no significa que una bacteria pueda realizarlos todos, sino que hay distintas especies capaces de realizar uno de los muchos que hay.

En este sentido, tenemos bacterias fotoautótrofas (realizan la fotosíntesis), quimioautótrofas (obtienen la energía de la degradación de compuestos inorgánicos) y heterótrofas (obtienen la energía de la degradación de materia orgánica).

Bacteria fotosíntesis

11. Unas 500 especies son patógenas para el ser humano

De las 1.000 millones de especies de bacterias que existen, solo 500 son patógenas para el ser humano. Es decir, solo 500 son capaces de colonizar alguno de nuestros órganos o tejidos y hacernos enfermar. Y de estas, solo 50 son realmente peligrosas.

12. Pueden comunicarse entre ellas

Algunas especies de bacterias han desarrollado una forma de comunicación conocida como quorum sensing. Gracias a ella, las bacterias de una comunidad son capaces de sintetizar y liberar al medio distintas sustancias químicas que son asimiladas por otros organismos que, tras procesarlas, reciben información de las condiciones del medio. Esto les permite comunicarse para, por ejemplo, formar estructuras de protección.

13. Fueron las primeras formas de vida de la Tierra

Todos los seres vivos venimos de las bacterias. Son, junto a las arqueas, nuestros antepasados. Surgieron hace unos 3.800 millones de años, cuando la Tierra apenas tenía 700 millones de años de vida. Desde entonces, la evolución ha permitido la aparición de formas de vida tan complejas como los seres humanos. Pero las bacterias siguen aquí, demostrando que son un enorme hito evolutivo.

14. Forman parte de nuestro microbioma

Como ya hemos comentado, muchas especies de bacterias, lejos de ser una amenaza, son beneficiosas para nuestra salud. Prueba de ello es que nuestro cuerpo es hogar de 100 millones de millones de bacterias. Teniendo en cuenta que de células humanas hay 3 millones de millones, podemos afirmar que, en realidad, somos más “bacteria” que “humano”.

Microbioma

15. Tienen muchas utilidades en la industria

Desde la industria alimentaria para la obtención de yogures, quesos, embutidos, etc, hasta la industria farmacéutica para la obtención de medicamentos, pasando por el tratamiento de aguas residuales o la obtención de productos cosméticos, las bacterias tienen infinidad de aplicaciones a nivel industrial y tecnológico.

16. Pueden adoptar formas muy variadas

La morfología es increíblemente variada. En este sentido, las bacterias pueden ser cocos (de forma esférica), bacilos (de forma alargada), vibrios (ligeramente curvados, en forma de coma), espirilos (con forma de tirabuzón) e incluso espiroquetas (con forma helicoidal).

17. Se encuentran en ambientes extremos

La sencillez fisiológica ha permitido a las bacterias adaptarse, sobrevivir y crecer sin problemas en ambientes donde cualquier otra forma de vida moriría al instante, pues las condiciones de temperatura, salinidad, sequedad, etc, son extremas.

Hay bacterias capaces de vivir en lugares con una radiación 3.000 veces superior a la que mataría a un ser humano, a más de 100 °C, en nuestro estómago (como el patógeno Helicobacter pylori), en aguas de la Antártida, en el Mar Muerto, en las profundidades de la Fosa de las Marianas (el punto más profundo del océano, a 11 km bajo la superficie, donde la presión es 1.000 veces mayor a la de la superficie) e incluso en el espacio. Las bacterias no conocen límites.

Helicobacter pylori
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