LA SAL DE LA VIDA
“No hay nada más útil que la sal y el sol”
Esa sentencia, atribuida al escritor y militar romano Plinio el Viejo hace casi 2000 años, pone de manifiesto la importancia que la humanidad ha dado desde tiempos remotos a uno de los principales productos extraídos del agua del mar.
La sal.
La sal a la que se refería Plinio es un mineral que se forma por la unión de dos elementos químicos, el cloro y el sodio, y es la única roca que nos podemos comer directamente.
La mayor parte de la sal se encuentra disuelta en el agua de los mares y océanos, y para extraerla hemos desarrollado diferentes técnicas, la mayoría de ellas basadas en los procesos naturales de evaporación y cristalización como los que se llevan a cabo en las explotaciones salineras costeras donde, cada año, se extraen millones de toneladas.
Las salinas costeras son unos ecosistemas muy especiales. Su localización los convierte en zonas de acogida de aves de numerosas especies, muchas de las cuales establecen aquí sus colonias de cría, de alimentación o de invernada.
Las aguas que rodean a las salinas, que son las mismas de las que luego se extraerá la sal, albergan un ecosistema marino costero en el que aparecen representantes de una enorme cantidad de grupos de organismos. En ellas habitan, cianobacterias productoras de oxígeno que forman tapetes verdes que recubren los sedimentos poco profundos.
Una característica de estas cianobacterias es que sus filamentos están en constante movimiento y entre ellos deambulan los nemátodos, quizás los animales más abundantes en el planeta.
Algunas especies de moluscos ven también en estas aguas un lugar idóneo para que sus recién nacidas larvas dispongan de la tranquilidad necesaria para desarrollarse.
Los gusanos poliquetos son muy abundantes y colonizan tanto la superficie del sedimento como las conchas de otros animales mientras filtran el agua en busca de partículas orgánicas o diminutos microorganismos planctónicos, algo que también hacen constantemente urocordados como las ascidias.
Aquí es posible también encontrar diminutas y delicadas medusas microscópicas y una gran cantidad de crustáceos, tanto en sus estados adultos como en forma de larvas.
Todo ese ecosistema marino cambia radicalmente cuando el agua penetra en las salinas. Y los llamativos colores que muestran las lagunas en las que cristaliza la sal no son más que el reflejo de la singular biodiversidad que albergan. Una biodiversidad formada por una enorme cantidad de organismos microscópicos adaptados a vivir en unas condiciones de salinidad e insolación extremas.
Uno de esos organismos, quizás uno de los más característicos, es el alga Dunaliella salina, conocida precisamente como “alga de las salinas”.
Dunaliella salina es el organismo eucariota con mayor tolerancia a la sal y es esa tolerancia la que le permite habitar en estas aguas, cuyo contenido en sal puede alcanzar niveles extremos. Pero eso le provoca estrés, y cuando eso sucede, produce una sustancia con la que protegerse.
Esa sustancia protectora es el beta-caroteno, que es, precisamente, la que le proporciona su llamativo color rojo.
Dunaliella, además, produce grandes cantidades de otra sustancia, el glicerol que le sirve para regular la concentración de sal en el interior de la célula.
Pero la membrana de Dunaliella no es impermeable, y buena parte del glicerol escapa al medio, lo que constituye una excelente fuente de alimento, para la multitud de bacterias con las que convive.
Y es ahí donde aparece una relación especial entre los microorganismos que viven en las salinas y la producción de sal.
La abundancia de Dunaliella y de bacterias hace que el agua se caliente a mayor velocidad y que alcance temperaturas muy superiores a las del ambiente. Además, cada una de las bacterias puede actuar como núcleo para la formación de los cristales de sal de manera que el proceso se acelera.
Pero no todas las salinas se encuentran en la costa. Algunas también se localizan en el interior de los continentes, en zonas muy alejadas del mar.
Ilargi Martínez-Ballesteros, investigadora principal del griupo MikroIker, de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibersitatea (UPV/EHU) nos habla de estas salinas y de sus recientes descubrimientos en ellas.
“Estamos en Salinas de Añana.
Esta salina es diferente quizás a las que podemos encontrar en otros lugares en la península, por ejemplo, ya que su característica singular es que la salmuera que se utiliza para la producción de sal sale por la presencia de un diapiro que está en este valle, en el Valle Salado de Añana.
Diferentes estudios han estado analizando a qué profundidad puede estar situado este diapiro, y no se sabe concretamente, pero parece puede tener más de 200 metros de profundidad. El agua que se filtra tiene contacto subterráneo con esa halita que hay en las profundidades que subterráneamente y la va disolviendo antes de salir a la superficie por diferentes manantiales que hay en el valle.
Una curiosidad de este valle, que además hemos visto que marca mucho la presencia de qué tipo de microorganismos halófilos hay en el agua de la salmuera en esta salina, es que a pocos metros de distancia hay diferentes manantiales con diferente salinidad.
Por ejemplo, hay dos manantiales, uno se llama El Pico y otro El Pico Dulce, que están a escasos metros de distancia, y los taxones, de los microorganismos que hemos hallado allí, no tienen nada que ver unos con los otros. Y esto es por la adaptación que han tenido y porque la cantidad de sal que hay en los diferentes manantiales, en la salmuera, es muy distinta.
En el Pico Dulce estamos hablando de un agua salina, que tiene en torno a 20-30 gramos de sal por litro, y en El Pico se alcanzan los 230-240 gramos de sal por litro, es totalmente salado.
Esa gran diferencia es lo que hemos visto que marca principalmente la presencia de uno u otro tipo de halófilos en la salmuera.
Otra de las características que hemos ido descubriendo al estudiar la presencia de material genético, de ADN, en el agua mediante su extracción y secuenciación, es que hemos podido identificar poblaciones bacterianas y de arqueas que han sido descritas previamente, pero se nos han quedado muchas secuencias, mucho ADN sin poder identificar.
Y sí que, por el momento, hemos encontrado que hay una especie nueva que se ha caracterizado aquí, en Salinas de Añana, en la salmuera del principal manantial, que es el Manantial de Santa Engracia.
Quizás estén viviendo microorganismos que todavía no conozcamos y quizás lleguemos a conseguir aislarlos y observarlos en el laboratorio.
Por otro lado, el estudio de los halófilos también es interesante porque se ha descubierto que, gracias a las adaptaciones que han ido desarrollando a lo largo de su evolución para poder sobrevivir en esas condiciones extremas de salinidad, producen diferentes metabolitos, productos, que pueden ser interesantes sus utilidades biotecnológicas.”
La nueva bacteria descubierta en las Salinas de Añana ha sido bautizada con el nombre de Altererythrobacter muriae, y entre sus características destaca su capacidad para vivir en un agua con una concentración de hasta 200 gramos de sal por litro, característica que la incluye en el grupo de los microorganismos considerados halotolerantes.
¿De qué se alimenta esta bacteria en la salmuera?
Altererythrobacter muriae, no lleva a cabo la fotosíntesis, no tiene clorofila, se alimenta de la materia orgánica que hay en las aguas en las que habita, por lo que se considera un organismo heteroorganotrófico.
Los científicos han podido comprobar que Altererythrobacter muriae produce unos pigmentos llamados carotenoides.
¿Qué función desempeñan estos pigmentos?
La principal función de este pigmento es el de actuar como un antioxidante, evitando los daños que el exceso de oxígeno pudiera causar a la bacteria.
Muchos de los microorganismos que habitan en las salinas de interior están considerados extremófilos, puesto que se han adaptado a vivir en condiciones ambientales extremas. En este caso en unas condiciones extremas de salinidad y, a menudo, también de insolación. Pero no todos son extremófilos. Otros, como Halomonas, una bacteria frecuente en estos entornos, no es extremófila sino halotolerante, es decir, que es capaz de soportar la salinidad propia de estas aguas aunque no es exclusiva de ellas.
Pero… ¿Por qué son saladas estas aguas de interior? ¿Cómo ha llegado la sal hasta estas zonas?
Las gruesas capas de sal que quedaron al desaparecer mares antiguos se transformaron en una roca llamada halita, que es la que da cuerpo a lo que ahora conocemos con el nombre de domos o diapiros salinos.
El agua que circula por los acuíferos subterráneos atraviesa el diapiro y lo va disolviendo antes de salir al exterior con una elevada concentración de sal. Esa elevada concentración, unida al incremento de temperatura provocado por la insolación, hace que las sales comiencen a cristalizar.
Además del cloruro sódico o sal común, que es el principal componente de la halita, la roca que forma el diápiro, el agua también disuelve otros compuestos a su paso. Unos de los más frecuentes son sales de elementos como el calcio y el magnesio, generalmente en forma de carbonatos y sulfatos.
En este enlace podéis ver la belleza de los cristales de la Sal de Añana en formación: https://www.youtube.com/watch?v=8wiI2X-J-vM
Además de las salinas asociadas a los diápiros, en el interior de los continentes aparece un tipo especial de ecosistemas salinos. Se trata de lagunas que se localizan en terrenos áridos, en zonas en las que las precipitaciones son muy irregulares y generalmente escasas. A estos humedales se les conoce como “las saladas”.
Las saladas son lo que los científicos llaman lagunas endorreicas. Eso quiere decir que son lagunas que se forman en depresiones del terreno debido a que es allí donde se concentra el agua de lluvia. Un agua que disuelve las sales que conforman las rocas del terreno que rodea la laguna antes de acumularse en la cubeta, de la que únicamente sale por la evaporación provocada por el sol.
Es en el interior de esas aguas saladas donde encuentra su hábitat idóneo la Artemia salina, uno de los animales más resistentes a las altas concentraciones de sal. Se trata de un crustáceo cuya morfología parece no haber cambiado casi nada desde el período Triásico, y eso quiere decir que está extraordinariamente bien adaptado a esas singulares y extremas condiciones ambientales. Durante los períodos en los que las cubetas permanecen cubiertas por el agua, las artemias adultas se alimentan de las densas poblaciones de microalgas y se reproducen a gran velocidad, muchas veces sin intervención de los machos, mediante una estrategia que recibe el nombre de partenogénesis.
Pero ¿cómo sobreviven a las largas temporadas de sequía?
El secreto de su supervivencia es una estrategia que recibe el nombre de criptobiosis, algo así como “vida escondida”. Cuando el agua desaparece completamente, los huevos producidos por la artemia quedan atrapados por la sal y expuestos al aire y al sol, situación en la que pueden permanecer durante mucho tiempo. En ocasiones durante más de diez años.
Son huevos de resistencia, que permanecen inactivos hasta que el agua de lluvia vuelve a rellenar la laguna. Es entonces cuando esos huevos se rehidratan, “despiertan” y eclosionan dejando salir al exterior a las nuevas larvas que habían permanecido dormidas en su interior en forma de embrión. De esta manera, esas nuevas generaciones restablecen las poblaciones de artemia en un aparente ciclo sin fin.
Un ciclo natural que se ha mantenido en funcionamiento desde hace más de 200 millones de años y que está regulado por el agua y por la concentración de uno de los elementos clave en estos ecosistemas, la sal.
Puedes ver el episodio “La sal de la vida” (25 minutos. V.O. en Español. Subtitulado en Inglés y Portugués) de nuestra serie “Planeta microbio” en este enlace:
