Els bacteris del gel

flocs de neu.jpg Per fi arriben les nevades que s’esperaven des de fa setmanes als Pirineus. El mantell blanc es va dipositant i el paisatge de muntanya agafa l’aire tranquil i seré de l’hivern. També fa un fred que pela, però això s’arregla amb un bon jersei. Un dels plaers de la vida és mirar amb calma com cauen els flocs de neu durant una nevada, quan el vent no bufa i el silenci cobreix els boscos. Uns flocs que si els mirem al microscopi mostren un fantàstic ventall de delicades figures geomètriques.

La formació dels flocs de neu és un fenomen físic molt interessant que, igual que passa amb les gotes d’aigua, requereix una cosa anomenada nucli de congelació. Això són petites partícules de qualsevol material on puguin unir-se les molècules d’aigua per començar a fer el cristall. Si no tenim aquests nuclis, l’aigua pura pot baixar fins a menys de 40 °C sense congelar-se. El que passa és que en estat natural sempre hi ha petites partícules de pols, de minerals, de restes de qualsevol cosa, que actuen com a nuclis de congelació i la neu s’acostuma a formar a partir dels 4 graus sota zero.

El més curiós és que un dels nuclis de congelació més abundants són els bacteris. En realitat, si analitzem una bona quantitat de flocs de neu naturals, trobarem que a la majoria dels cristall, el nucli de congelació era un bacteri. Habitualment un d’anomenat Pseudomonas syringae.

Aquest organisme té la propietat de fabricar una proteïna que ajuda a l’aigua a formar cristalls. La proteïna és en realitat el que actua com a nucli de congelació i pot fer que l’aigua comenci a congelar a 1,8 °C sota zero. Com que es tracta d’un microorganisme relativament abundant i que també està en l’aire atmosfèric, moltes de les nevades tenen algun Pseudomonas syringae al centre de cada floc de neu.

Si això us fa mania a l’hora de menjar neu o de llepar els flocs que cauen, no patiu. Només per obrir la boca i treure la llengua ja hi van a parar molts bacteris dels que hi ha per l’aire. El del mig del floc és irrellevant. No hem d’oblidar que vivim en un món farcit de bacteris. A més, no és cap organisme patogen.

En realitat si que és un patogen, però només per algunes plantes. De totes maneres, el principal problema que representa P. syringae per la vegetació és que si n’hi ha a la superfície de les fulles pot fer que l’aigua que cau es congeli amb molta facilitat i el gel danyi els teixits vegetals. Moltes vegades també hi ha un d’aquests bacteris al centre dels cristalls de gel que cobreixen les fulles de les plantes durant les gebrades.

Això és un problema per molts conreus i s’ha intentat solucionar amb tècniques de manipulació genètica. Si, els transgènics!. El que han fet ha sigut agafar el bacteri i manipular-lo per fer que no fabriqui la proteïna que genera els cristalls de gel. Aleshores es pot escampar el bacteri modificat per sobre les fulles del conreu de manera que ocupi el lloc que colonitzaria la soca salvatge. Quan la temperatura baixi, el gel no es formarà amb tanta facilitat ja que la proteïna no hi serà. En realitat, la soca mutant que no fa la proteïna també existeix a la natura de manera que el que es fa és modificar les proporcions entre unes i altres.

Curiosament, la soca normal, la que si que forma cristalls de gel, també s’aprofita comercialment. En aquests cas per fabricar neu artificial a les pistes d’esquí. La idea és agafar el bacteri, fer-lo créixer fins tenir-ne molts, empaquetar-lo i irradiar-lo per matar-lo. No volem un bacteri viu. Només interessa la seva estructura amb la proteïna que fa el gel. Això s’afegeix a l’aigua dels canons de neu i podem tenir neu a temperatures a les que normalment encara no es congelaria l’aigua. Sembla que als jocs olímpics de Vancouver van fer servir aquest sistema.

En aquest cas encara és menys problemàtic ja que no ha estat manipulat de cap manera. Només cal assegurar-se que siguin ben morts i que no hi hagi conreus propers per si de cas. Però això no acostuma a ser un problema a les pistes d’esquí.

Al final resulta que podem aprofitar el bacteri dels flocs de neu tant en la versió “no facis cristalls” com en la “fes cristalls”. realment amb els bacteris i una mica d’imaginació es poden fer moltes coses.

8 comentaris

  • Meritxell

    27/12/2011 12:46

    Molt interessant!
    Però se sap si la síntesi d’aquesta proteïna comporta algun benefici pel bacteri? Perquè sinó pots comptar quina gràcia pel bacteri promoure la seva pròpia congelació! heheh

  • Daniel Closa

    21/12/2011 19:32

    David. ostres. Doncs la veritat és que ho ignoro. però aquest bacteri és una bestiola molt estudiada. Fins i tot es munten congressos exclusivament per ell
    http://www.reading.ac.uk/Psyringae2010/

  • David García Soler

    21/12/2011 17:42

    Daniel: He quedat astorat. ¡Quantes sorpreses! Em podries dir quines són les condicions (de temperatura i alguna altra) més extremes que suporta aquest bacteri? Gràcies.

  • Daniel Closa

    20/12/2011 20:23

    Roger. Aquestes coses sempre causen una certa inquietud. Seriem irresponsables en cas contrari! Peró en aquest cas, no es deixa anar un organisme nou sinó un de ja existent. La diferencia es que s’ha obtingut amb tècniques moleculars enlloc d’anar cultivant bacteris i seleccionant. Peró si que pot ser important el canvi en les proporcions entre les diferents formes. Com tot, cal fer estudis i veure quin impacte té. Semblaria equivalent a introduir una especie forana, però ni tan sols això perquè el bacteri en qüestió és dels abundants per arreu. Aparentment es una alteració modesta. (però fins i tot aquestes poden anar-se’n de les mans, de manera que cal vigilar sempre.)

    david. He he. Si que en vaig parlar. La geosmina és fantàstica! Però va ser a l’antic “centpeus”.
    http://centpeus.blogspot.com/2010/09/olor-de-tardor.html

  • david güell

    20/12/2011 18:35

    Molt interessant. De bacteris en trobem per tot arreu. No se si has parlat mai de la geosmina, una sustància generada per un bacteri que són encarregats de l’olor de terra mullada ?

    Salut

  • Roger Verdaguer

    20/12/2011 11:07

    Doncs a mi em fa por, no tots els transgènics en sí mateixos, sinó aquesta aplicació que expliques aquí que es basa en utilitzar de forma massiva un organisme amb unes propietats, tot alliberant-lo al medi (em refereixo al que cites dels conreus i altres casos similars que hi ha pel món). Això canvia equilibris que no sabem on van. D’una banda és clar que si modifiquem el nostre entorn de manera física o química, hi ha dinàmiques de resiliència i equilibris dinàmics que ho poden arribar a corregir, però quan fem això mateix amb un organisme, introduïm o alterem les pròpies dinàmiques d’una manera molt més descontrolada perquè l’organisme que apliques fa la seva i pot ser molt més difícil que el medi el reguli -un exemple d’aquesta tipologia d’efecte que miro d’explicar són les espècies no autòctones que passen a ser invasores descontrolades-.
    Bé, és només un punt de reflexió. En el fons tens raó i amb el canvi climàtic ja ens hem passat fa estona i això és la xocolata del lloro, avui dia.

  • Daniel Closa

    20/12/2011 10:35

    Si qeu inquieta una mica. Però amb el canvi climàtic que estem muntant, els bacteris gel-si gel-no seran poc rellevants en dos dies.

  • Carquinyol

    20/12/2011 9:19

    Fa por pensar que passaria si la versió ‘no facis cristalls’ es descontrolés… ‘el bacteri que va acabar amb les nevades de Nadal’ !

    A les estacions d’esqui haurien de posar un monument en record dels milions de bacteris que van deixar la vida per a que els seus usuaris poguessin gaudir.