La versatilidad biogeoquímica del hierro en diferentes comunidades microbianas
Al ser el hierro el cuarto elemento más abundante de la corteza terrestre, no es de extrañarse que sea fundamental en el mantenimiento de las comunidades bacterianas del suelo y de ambientes sedimentarios; en otras palabras, el hierro representa un requerimiento fisiológico para la vida.
Desde la Tierra primitiva, el hierro fue relevante en la atmósfera e incluso se ha propuesto que, además de tener altas temperaturas, era un sitio abundante en Fe(II). La generación fotoquímica del Fe(II) en conjunto con el hidrógeno pudieron haberse comportado como aceptor de electrones y fuente de energía, respectivamente. De esta manera, el hierro intervino en la evolución del metabolismo de los microorganismos como intermediario en la posterior producción y disponibilidad de oxígeno en la atmósfera.
Los microorganismos pertenecientes a los dominios Archaea y Bacteria son capaces de aprovechar el potencial redox del Fe(II) y el Fe(III). Es así que, el Fe(II) es utilizado por los FOM (Fe(II) oxidizing microorganisms) como donador de electrones y provee equivalentes reductores a organismos litótrofos para la transformación de carbono en materia orgánica en condiciones óxicas o anóxicas. El Fe(III) puede ser utilizado por los organismos litótrofos y heterótrofos FRM (Fe(III)-reducing microorganisms) como aceptor terminal de electrones en condiciones anaeróbicas.
Los compuestos orgánicos no son los únicos donadores de electrones que pueden aprovechar los FRM, también son capaces de utilizar donadores de electrones inorgánicos como el hidrógeno y el amonio.
Debido a que este proceso de óxido-reducción es dependiente de las características químicas del sistema, los microorganismos tienen diversas estrategias para la asimilación de este elemento que no están limitadas a la presencia de oxígeno, como lo son la formación de flagelos y pili o el aprovechamiento de la luz.
La ubicuidad y diversidad filogenética de FOM y FRM, combinada con la abundancia de hierro en la corteza terrestre, establece la importancia de este proceso metabólico.
Weber, K. A., Achenbach, L. A., & Coates, J. D. (2006). Microorganisms pumping iron: anaerobic microbial iron oxidation and reduction. Nature Reviews Microbiology, 4(10), 752.
