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En nuestro interior, en el mar, en el suelo, en lagos congelados, en la superficie de las plantas, en el aire e incluso en la arena del desierto o en zonas volcánicas.
Las bacterias son los seres vivos dominantes del planeta. Capaces de sobrevivir en cualquier medio, se han adaptado a colonizar cualquier ambiente de la Tierra.
Que esto sea así es porque son el grupo de seres vivos que más tiempo ha tenido para evolucionar, pues se cree que surgieron hace unos 3.500 millones de años. Para hacernos una idea de la dimensión de esta fecha, cabe mencionar que las plantas terrestres aparecieron hace “solo” 400 millones de años. Los mamíferos, hace 225 millones de años. Los humanos, hace 250 mil años. Ni punto de comparación con las bacterias.
Con tanto tiempo habitando la Tierra, las bacterias han ido especializándose y diferenciándose unas de otras, dando lugar a distintas especies. De estas, actualmente conocemos unas 10.000. Sin embargo, se estima que podrían existir más de mil millones de especies distintas. Evidentemente nunca llegaremos a identificarlas todas, pues la práctica totalidad de ellas no son cultivables en laboratorio.
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Habiendo entendido la magnitud de la abundancia de estos organismos, en este artículo presentaremos las formas más comunes de clasificar las bacterias, encontrando un orden dentro de la inmensa diversidad de este grupo de seres vivos.
Las bacterias: ¿qué son y cuál es su papel?
Las bacterias conforman uno de los tres dominios en los que se agrupan todas las formas de vida. A grandes rasgos, se trata de microorganismos procariotas (células sin un núcleo bien definido) con un tamaño que oscila entre los 0’5 y los 5 micrómetros, es decir, generalmente con una longitud equivalente a una milésima parte de un milímetro.
La bacteriología es la rama de la microbiología que se encarga del estudio de estos organismos que, como hemos visto, son los seres vivos más abundantes de la Tierra. Se cree que podrían haber hasta 6 billones de trillones de bacterias (un 6 seguido de 30 ceros).
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Presentan morfologías muy diversas y se han adaptado a cualquier ambiente del planeta, por lo que sus metabolismos también son extremadamente variados, pues pueden realizar fotosíntesis como las plantas, nutrirse de materia orgánica, usar compuestos inorgánicos para crecer, etc. De hecho, hay algunas que pueden sobrevivir incluso en el espacio exterior.
Pese a que hay algunas especies de bacterias que nos producen enfermedades, lo cierto es que la inmensa mayoría de ellas son inofensivas para el cuerpo humano. Es más, sin ellas, la vida en la Tierra sería imposible ya que forman parte de nuestra microbiota (nos ayudan a, por ejemplo, digerir la comida), se utilizan en la industria para producir alimentos, sirven para el tratamiento de aguas residuales, son imprescindibles en la producción de determinados medicamentos y cierran el ciclo de los nutrientes, entre muchas otras contribuciones.
¿Cómo clasificamos las bacterias?
Como hemos dicho, las bacterias son no solo el grupo de seres vivos más abundante de la Tierra, sino que es también el más diverso. Clasificarlas de acuerdo a pequeños detalles sería una tarea prácticamente imposible.
Es por ello que los microbiólogos recomiendan una clasificación de acuerdo a tres aspectos: morfología, tipo de pared celular y metabolismo.
A continuación veremos la clasificación de las bacterias de acuerdo a estos tres aspectos. Veremos qué tipos de bacterias hay en función de su forma, analizaremos por qué interesa clasificarlas de acuerdo a las características de su pared celular y observaremos cuáles son las principales rutas metabólicas que estos microorganismos pueden adoptar.
Tipos de bacterias según su forma
La visualización de bacterias a través de los microscopios supuso un gran avance en el mundo de la biología. Desde entonces, los microbiólogos encontraron en la morfología una manera de clasificar las distintas especies de bacterias.
1. Cocos
Los cocos son las bacterias que tienen forma esférica. Pueden vivir como células individuales o bien agruparse entre ellas formando cadenas.
Dos bacterias de este tipo que causan problemas de salud en humanos son “Staphylococcus” y “Streptococcus”, dos géneros con especies que suelen estar vinculadas con intoxicaciones alimentarias y que generalmente nos provocan infecciones en la piel y amigdalitis.
2. Bacilos
Los bacilos son las bacterias que tienen forma de barra. “Escherichia coli” y “Salmonella” son quizás las especies de bacterias más conocidas y forman parte de este grupo. Ambas están relacionadas con intoxicaciones alimentarias.
Dentro de este grupo también encontramos dos de las especies de bacterias más peligrosas del mundo: “Bacillus anthracis” y “Clostridium botulinum”. El primero es el causante del ántrax, una enfermedad pulmonar mortal. El segundo, del botulismo, una enfermedad extremadamente grave provocada por las toxinas que produce la bacteria.
3. Vibrios
Los vibrios son las bacterias que tienen una morfología ligeramente curvada, en forma de coma. Suelen encontrarse en medios acuáticos. “Vibrio cholerae” es un famoso ejemplo de este grupo, pues es causante de la cólera en humanos.
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4. Espirilos
Los espirilos son las bacterias que tienen forma de tirabuzón rígido. “Spirillum volutans” es una de las especies de bacterias más abundantes y se encuentra en medios acuáticos de agua dulce.
5. Espiroquetas
Similares a los espirilos, las espiroquetas son bacterias con forma helicoidal, aunque en este caso el tirabuzón es más flexible. Un ejemplo de bacteria de este grupo es “Treponema”, responsable de la sífilis, una enfermedad de transmisión sexual muy común.
Tipos de bacterias según su pared celular
Una característica común a todas las bacterias es que están recubiertas de una pared celular, una estructura que está por encima de la membrana celular (todas las células de todos los seres vivos tienen esta membrana) y que da rigidez, protege y permite una comunicación entre la bacteria y el medio que la rodea.
Pese a la gran diversidad de especies bacterianas, existen básicamente dos tipos de pared. Esta diferenciación es básica en las tareas de identificación de microorganismos ya que cuando a las bacterias se les aplica un tinte, este adopta un color u otro en función de qué tipo de pared tenga. Esto es clave en microbiología, pues permite agilizar mucho los análisis.
1. Grampositivas
Las grampositivas son las bacterias que cuando se aplica la tinción de Gram (tinción a base de una combinación de productos químicos) adoptan un color morado o azul oscuro.
Este color se debe a que su pared está formada por una capa gruesa de moléculas que hace que el colorante se quede atrapado. “Staphylococcus aureus” es el ejemplo más típico de bacteria grampositiva.
2. Gramnegativas
Las gramnegativas son aquellas especies de bacterias que cuando se aplica la tinción de Gram adoptan un color rojo o rosa.
Esto se debe a que su pared es mucho más delgada y no retiene el colorante como las otras, lo que hace que no las veamos de color morado. “Escherichia coli” es el ejemplo más típico de bacteria gramnegativa.
Tipos de bacterias según su metabolismo
Como hemos dicho, las bacterias, a lo largo de más de 3 mil millones de años de evolución, se han adaptado a sobrevivir en todo tipo de ambientes diferentes. Esto implica que tienen que desarrollar un modo de vida acorde a las características del medio en el que se encuentran.
Su metabolismo, es decir, el conjunto de procesos bioquímicos mediante el cual los organismos obtenemos energía y nutrientes necesarios para vivir y reproducirnos, está perfectamente adaptado a todas las condiciones que se pueden dar en la Tierra.
Dependiendo entonces del medio en el que crezcan, las bacterias han conseguido desarrollar prácticamente todos los tipos de metabolismos conocidos por la biología. Se dividen de acuerdo a de dónde obtienen la energía y, por otro lado, de dónde viene el carbono (nutrientes).
1. Fotolitoautótrofas
Las fotolitoautótrofas son aquellas bacterias que obtienen la energía de la luz mediante un proceso de fotosíntesis y su fuente de nutrientes es el dióxido de carbono. En otras palabras, tienen el mismo metabolismo que las plantas que conocemos, fabricándose su propio alimento.
Las cianobacterias son el ejemplo más claro de este grupo. Se trata de bacterias que, debido a que realizan la fotosíntesis, durante mucho tiempo se pensó que eran algas.
2. Quimiolitoautótrofas
Las quimiolitoautótrofas obtienen la energía de la degradación de compuestos inorgánicos y su fuente de nutrientes es el dióxido de carbono. Se trata de bacterias imprescindibles en los ecosistemas, pues degradan compuestos potencialmente tóxicos y los transforman en nutrientes aprovechables para otros seres vivos.
Algunos ejemplos son las bacterias nitrificantes, bacterias oxidantes del hidrógeno, bacterias oxidantes del azufre y bacterias oxidantes del hierro. Todas ellas transforman estos compuestos que no son asimilables por las plantas en otros que sí lo son, cerrando el ciclo de la materia.
3. Quimioorganoheterótrofas
Las quimioorganoheterótrofas son las bacterias que, a partir de la degradación de materia orgánica, obtienen tanto la energía como los nutrientes necesarios para crecer. Es decir, son bacterias con un metabolismo similar al nuestro.
La mayoría de bacterias tienen este metabolismo: “Escherichia coli”, “Salmonella”, “Bacillus”, “Staphylococcus”, etc.
4. Fotoorganótrofas
Las fotoorganótrofas son bacterias con un metabolismo a medio camino entre los otros, pues utiliza la luz como fuente de energía pero degrada materia orgánica para obtener los nutrientes necesarios.
Un ejemplo es “Chloroflexus aurantiacus”, una especie de bacteria aislada de fuentes hidrotermales que puede crecer a temperaturas de hasta 70 °C.
Referencias bibliográficas
- Al-Mohanna, M.T., Quine, M.H. (2016) “Morphology and Classification of Bacteria”. Microbiology.
- Sandle, T. (2004) “Gram’s Stain: History and Explanation of the Fundamental Technique of Determinative Bacteriology”. Institute of Science Technology Journal.
- Ali, Z. (2013) “Bacterial Metabolism”. ResearchGate.
