La sorprendente electricidad de las bacterias: cómo los microbios se comunican, respiran y generan energía

La imagen tradicional de las bacterias como simples organismos unicelulares está cambiando radicalmente. En los últimos años, descubrimientos revolucionarios han revelado que muchas bacterias pueden generar y conducir electricidad, abriendo nuevas fronteras en la biotecnología, la energía limpia y la medicina. Esta actividad eléctrica bacteriana, antes subestimada, hoy emerge como un fenómeno clave para entender la vida microbiana… y para explotarla en beneficio de la humanidad.

¿Qué significa que una bacteria sea «eléctrica»?

En términos simples, algunas bacterias pueden transferir electrones fuera de su cuerpo hacia minerales u otros receptores externos. Este proceso, conocido como respiración extracelular, les permite “respirar” óxidos metálicos del mismo modo que los humanos usamos oxígeno.

Entre las bacterias más estudiadas con esta capacidad destacan Geobacter sulfurreducens y Shewanella oneidensis. Estos microbios viven en sedimentos pobres en oxígeno, como los del fondo de lagos o zonas contaminadas, y han desarrollado una habilidad extraordinaria: usan estructuras parecidas a nanocables —llamadas pili conductores— para transferir electricidad a su entorno.

Cómo producen electricidad las bacterias

El mecanismo detrás de esta bioelectricidad es sofisticado. Al metabolizar compuestos orgánicos (como ácidos grasos o azúcares), las bacterias generan electrones. En condiciones anaerobias, donde no hay oxígeno disponible como aceptor de electrones, estas bacterias canalizan esa carga eléctrica hacia minerales como el óxido de hierro o el manganeso.

Lo más fascinante es que esta corriente no es simplemente una descarga química. En algunos casos, como en Geobacter, los electrones viajan a lo largo de filamentos proteicos con una eficiencia comparable a la de algunos materiales semiconductores, desafiando lo que se pensaba posible para un ser vivo.

(Foto: Wikimedia Commons)

Aplicaciones revolucionarias: de baterías vivas a sensores ambientales

Este fenómeno no solo es biológicamente intrigante, sino que ya está siendo aprovechado por científicos e ingenieros. Algunas de las aplicaciones más prometedoras incluyen:

-Celdas de combustible microbianas (MFCs): Dispositivos que usan bacterias para generar electricidad a partir de residuos orgánicos. Aunque su rendimiento aún es modesto, su potencial en zonas sin acceso a energía es enorme.

-Sensores vivos: Las bacterias eléctricas pueden ser modificadas genéticamente para detectar contaminantes como metales pesados o compuestos tóxicos, emitiendo una señal eléctrica al entrar en contacto con ellos.

-Biorremediación electromediada: Aprovechando su capacidad eléctrica, se investiga cómo estas bacterias pueden ayudar a limpiar suelos contaminados, acelerando la degradación de sustancias tóxicas.

Comunicación eléctrica: ¿redes neuronales bacterianas?

Más allá de la transferencia de electrones para la respiración, estudios recientes sugieren que algunas comunidades bacterianas pueden utilizar impulsos eléctricos para comunicarse entre sí. En biofilms —colonias organizadas de bacterias— se han observado ondas de potasio similares a señales neuronales, que regulan el crecimiento colectivo o la respuesta al estrés.

Este hallazgo desafía la visión clásica de las bacterias como seres aislados. En realidad, podrían estar coordinando su comportamiento de forma más compleja de lo imaginado, mediante una especie de “internet microbiana”.

Hacia una nueva bioelectrónica

La actividad eléctrica bacteriana plantea una pregunta fascinante: ¿podemos diseñar dispositivos electrónicos híbridos que incorporen vida? La bioelectrónica microbiana es un campo emergente que explora esa posibilidad. Desde biosensores inteligentes hasta tejidos artificiales que se autorregulan, la sinergia entre biología y electrónica promete transformar múltiples industrias.

El futuro es eléctrico… y microbiano

Entender cómo y por qué las bacterias generan electricidad no es solo un desafío científico; es una oportunidad tecnológica. En un mundo que busca soluciones sostenibles, limpias y eficientes, estos microbios ofrecen una fuente de inspiración —y quizás de energía— que apenas estamos empezando a comprender.

Como suele ocurrir en ciencia, lo más pequeño puede tener el mayor impacto.