El Reloj Radiactivo y la Biorremediación: Un Enfoque Detallado

Los elementos radiactivos no son estables; se desintegran a un ritmo preciso. Para medir la velocidad de esto, se tiene en cuenta la vida media, es decir, el tiempo en que una cantidad de ese material se reduce a la mitad.

Isótopos y sus Tiempos de Vida Media:

• Cloro 36. Tiempo de vida media: 300.000 años.
• Hidrógeno 3. Tiempo de vida media: menos de 1 segundo.
• Tecnecio 99. Tiempo de vida media: 6 horas.
• Carbono 14. Tiempo de vida media: 5730 años.

Los isótopos tecnecio 99 e hidrógeno 3 no pueden ser utilizados para determinar la antigüedad de los fósiles debido a su corto tiempo de vida media.

Las ciencias que utilizan la datación son la arqueología (estudia los restos de civilizaciones antiguas), la paleontología (los organismos del pasado a través de sus fósiles) y la antropología (la especie humana, física y cultural).

El carbono 14 puede utilizarse en la datación de fósiles porque sirve para fechar objetos y acontecimientos recientes y se desintegran a un ritmo más rápido. Además, se forman en la atmósfera por acción de la radiación cósmica y luego se mezclan con el carbono 12. Cuando los seres vivos absorben el dióxido de carbono, sus tejidos contienen cierta proporción de este tipo, y se mantienen constantes hasta que mueren, donde comienza a disminuir a medida que se desintegra el cuerpo y se pone en marcha el reloj radiactivo.

Plantas Tragametales: Una Solución Verde

Un grupo de investigadores del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Oxford descubrió que una planta proveniente de Grecia, llamada Alyssum lesbiacum, puede absorber y limpiar grandes cantidades de níquel del suelo. Con este descubrimiento, los doctores Andrew Smith y Ute Kramer piensan que en el futuro, valiéndose de técnicas de ingeniería genética, podrán diseñar plantas capaces de eliminar los metales del suelo de manera más rápida y económica que con los métodos actuales.

A. lesbiacum absorbe níquel de modo muy eficaz y lo acumula en sus tejidos, por lo que al “cosecharla”, se consigue descontaminar el suelo. Como otros hiperacumuladores, absorbe este metal en cantidades que serían letales para la mayoría de las plantas. El problema es que dicha planta crece muy lentamente y podría llevarle años descontaminar un sitio. Es por ello que los investigadores están tratando de localizar los genes responsables de la hiperacumulación, los cuales se incorporarían mediante ingeniería genética a plantas de crecimiento rápido y con mucho follaje, como las coliflores, para absorber los metales.

Algunos métodos actuales para descontaminar el suelo utilizan ácidos, que además de ser caros, matan los microorganismos y dejan el suelo estéril. Por lo expuesto, se considera que este método sería más barato y más favorable para el medio ambiente.

Bacterias que “Comen” Metales: Una Perspectiva Microbiana

La industria metalúrgica, y en particular las de las técnicas de galvanizado, elimina al ambiente residuos, entre los que se encuentran los metales pesados como el níquel y el cadmio. Estos metales constituyen la fuente de contaminación más importante de toda la biosfera, en especial de las aguas: su impacto ambiental es superior al que provocan los compuestos clorados y los residuos radiactivos juntos. Los metales pesados se encuentran diseminados en bajas concentraciones por todas partes, y su eliminación por métodos físicos o químicos resulta muy dificultosa.

Por otro lado, en el sorprendente mundo bacteriano existen bacterias capaces de “comer” petróleo, azufre, metano, y una gran variedad de sustancias químicas, entre ellas el hierro (en realidad lo que hacen es incorporar y metabolizar esas sustancias).

Esta propiedad de algunas bacterias puede utilizarse para limpiar el ambiente, en especial las aguas contaminadas, pero en el caso de los metales pesados, hasta hace poco tiempo no podía ser aprovechada, ya que el níquel y el cadmio son residuos totalmente indigeribles e indestructibles. La única solución era filtrarlos para su condensación y posterior almacenamiento en un lugar seguro.

Un grupo de investigadores españoles, encabezados por el Dr. Víctor De Lorenzo, logró crear, mediante técnicas de ingeniería genética, una bacteria útil para afrontar este problema y, de paso, inventó una tecnología que podría servir también para cosechar metales preciosos. La idea inicial en la que se inspira el trabajo de estos investigadores es que cualquier bacteria es capaz de retener metales, debido a que tienen muchas cargas eléctricas negativas en el exterior de su envoltura; esta habilidad natural no es suficiente, pero se puede incrementar por ingeniería genética. El experimento consiste en introducir en el material genético de las bacterias Escherichia coli un grupo de genes para que las bacterias produzcan una pequeña molécula de la membrana. Esta molécula, llamada polihistidina, tiene mucha avidez por “enganchar” metales pesados. Al tener esta molécula en su membrana, las bacterias son capaces de retener diez veces más cantidad de átomos de metal que lo esperado. El inconveniente de la técnica es que las bacterias modificadas crecen con facilidad en el ámbito del laboratorio, pero difícilmente lo hacen en el medio natural. La idea para sortear este problema es recolectar bacterias del medio natural, modificarlas genéticamente y volverlas al medio para que limpien el agua contaminada.