Los microbios que respiran hierro y consumen sulfuro podrían estar salvando silenciosamente los océanos de la Tierra.
Crédito: Shutterstock
Fecha: 9 de noviembre de 2025
Fuente: Universidad de Viena
Resumen: Investigadores de la Universidad de Viena descubrieron bacterias MISO que utilizan minerales de hierro para oxidar el sulfuro tóxico, generando energía y produciendo sulfato. Este proceso biológico redefine la comprensión científica de los ciclos globales del azufre y el hierro. Al acelerar las reacciones químicas, estos microbios podrían contribuir a detener la expansión de las zonas muertas oceánicas y a mantener el equilibrio ecológico.
HISTORIA COMPLETA
Las bacterias MISO «respiran» minerales de hierro mientras detoxifican el sulfuro, impulsando un proceso biológico recientemente descubierto que conecta los ciclos globales del azufre, el hierro y el carbono.
Un equipo internacional de investigación, liderado por los microbiólogos Marc Mussmann y Alexander Loy de la Universidad de Viena, ha descubierto un tipo de metabolismo microbiano completamente nuevo. Los microorganismos recién identificados, conocidos como bacterias MISO, son capaces de metabolizar minerales de hierro mediante la oxidación del sulfuro tóxico. Los científicos descubrieron que la reacción entre el sulfuro de hidrógeno —un gas venenoso— y los minerales de hierro sólidos no es solo un proceso químico, sino también biológico. En esta vía metabólica recién descubierta, microbios adaptables que habitan en sedimentos marinos y suelos de humedales eliminan el sulfuro tóxico y lo utilizan como fuente de energía para su crecimiento. Estas bacterias también podrían desempeñar un papel importante en la prevención de la expansión de las «zonas muertas» con bajo contenido de oxígeno en los ecosistemas acuáticos.
Los resultados fueron publicados recientemente en Nature .
Cómo los microbios impulsan los ciclos de los elementos de la Tierra
El movimiento de elementos clave como el carbono, el nitrógeno, el azufre y el hierro en el medio ambiente se produce mediante los llamados ciclos biogeoquímicos. Estas transformaciones tienen lugar a través de reacciones de reducción y oxidación (redox) que transportan elementos entre el aire, el agua, el suelo, las rocas y los seres vivos. Dado que estos ciclos regulan los gases de efecto invernadero, influyen directamente en el clima y el equilibrio térmico de la Tierra. Los microorganismos impulsan prácticamente todas las etapas de estos procesos, utilizando sustancias como el azufre y el hierro para la respiración, de forma muy similar a como los seres humanos dependemos del oxígeno para metabolizar los alimentos.
El azufre y el hierro son esenciales para las comunidades microbianas que habitan entornos con poco oxígeno, como los fondos oceánicos, los humedales y los sedimentos. El azufre puede existir como gas en la atmósfera, como sulfato disuelto en el agua de mar o atrapado en depósitos minerales. El hierro, en cambio, cambia entre diferentes formas químicas según la disponibilidad de oxígeno. Cuando los microbios procesan el azufre, frecuentemente transforman también el hierro, creando una estrecha relación entre ambos elementos. Este acoplamiento afecta el ciclo de nutrientes e influye en la producción y el consumo de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y el metano. Comprender estas conexiones ayuda a los científicos a predecir cómo responden los sistemas naturales a los cambios ambientales, incluyendo la contaminación y el calentamiento global.
Microbios que utilizan hierro para eliminar el sulfuro tóxico
En ambientes pobres en oxígeno, como sedimentos marinos, humedales y acuíferos subterráneos, ciertos microbios producen sulfuro de hidrógeno, un gas maloliente y altamente tóxico. Las interacciones entre este sulfuro y los minerales de óxido de hierro(III) —esencialmente óxido— ayudan a mantener los niveles de sulfuro bajo control. Hasta ahora, los científicos creían que este proceso ocurría únicamente mediante reacciones químicas que creaban azufre elemental y monosulfuro de hierro (FeS), el mineral negro responsable del color oscuro de las arenas de playa con bajo contenido de oxígeno.
«Demostramos que esta reacción redox, de gran importancia ambiental, no es únicamente química», afirma Alexander Loy, jefe del grupo de investigación de CeMESS, el Centro de Microbiología y Ciencias de Sistemas Ambientales de la Universidad de Viena. «Los microorganismos también pueden aprovecharla para su crecimiento».
El descubrimiento del equipo revela una nueva forma de producción de energía microbiana llamada MISO. Este proceso conecta la reducción del óxido de hierro(III) con la oxidación del sulfuro. A diferencia de una reacción puramente química, MISO genera sulfato directamente, omitiendo pasos intermedios en el ciclo del azufre. «Las bacterias MISO eliminan el sulfuro tóxico y pueden ayudar a prevenir la expansión de las llamadas "zonas muertas" en ambientes acuáticos, a la vez que fijan dióxido de carbono para su crecimiento, de forma similar a las plantas», añade Marc Mussmann, científico sénior de CeMESS.
Un proceso rápido y generalizado que da forma al planeta
En experimentos de laboratorio, los investigadores descubrieron que la reacción MISO llevada a cabo por microbios ocurre más rápido que la misma reacción cuando se produce químicamente. Esto indica que los microorganismos son probablemente la fuerza principal detrás de esta transformación en ambientes naturales. «Diversas bacterias y arqueas poseen la capacidad genética para la MISO», explica el autor principal, Song-Can Chen, «y se encuentran en una amplia gama de entornos naturales y artificiales».
Según el estudio, la actividad de MISO en sedimentos marinos podría ser responsable de hasta el 7 % de la oxidación global de sulfuros a sulfato. Este proceso se ve impulsado por el flujo constante de hierro reactivo que llega a los océanos a través de ríos y glaciares derretidos. La investigación, financiada por el Fondo Austríaco para la Ciencia (FWF) como parte del Clúster de Excelencia «Los microbiomas impulsan la salud planetaria», identifica un nuevo mecanismo biológico que vincula el ciclo del azufre, el hierro y el carbono en ambientes sin oxígeno.
"Este descubrimiento demuestra el ingenio metabólico de los microorganismos y resalta su papel indispensable en la configuración de los ciclos globales de los elementos de la Tierra", concluye Alexander Loy.
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Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Viena . Nota: El contenido puede haber sido editado por estilo y extensión.
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Referencia de la revista:
Song-Can Chen, Xiao-Min Li, Nicola Battisti, Guoqing Guan, Maria A. Montoya, Jay Osvatic, Petra Pjevac, Shaul Pollak, Andreas Richter, Arno Schintlmeister, Wolfgang Wanek, Marc Mussmann, Alexander Loy. Respiración microbiana de óxido de hierro acoplada a la oxidación de sulfuro . Nature , 2025; 646 (8086): 925 DOI: 10.1038/s41586-025-09467-0
Universidad de Viena . « Los microbios que respiran óxido podrían ayudar a salvar los océanos de la Tierra » . ScienceDaily . ScienceDaily, 9 de noviembre de 2025. < www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251109013252.htm > .
