Tendencias21
Las bacterias también son cuánticas

Las bacterias también son cuánticas

Ciertas bacterias utilizan la mecánica cuántica para resguardar las capacidades fotosintéticas que les permiten nutrirse. El descubrimiento es la primera comprobación sobre la presencia de procesos cuánticos en organismos biológicos.

Un nuevo estudio realizado en el Centro Médico de la Universidad de Chicago concluye que ciertas bacterias usan deliberadamente las reglas de la mecánica cuántica para resguardar el mecanismo fotosintético que les permite alimentarse de la luz del sol, protegiéndolo de los efectos de la oxidación. Se trata de la primera ocasión en la que se comprueba que un organismo biológico es capaz de explotar activamente los efectos cuánticos.

Según un comunicado, el microorganismo usa un proceso cuántico llamado transición vibrónica para mover energía entre dos vías diferentes, dependiendo de si hay oxígeno alrededor o no, poniendo en funcionamiento características vibratorias y electrónicas en moléculas que se acoplan entre sí. Como las vibraciones se integran profundamente, sus identidades se tornan prácticamente inseparables.

En el nuevo estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, los científicos sugieren que esta clase de mecanismos deberían existir en todos los seres vivos, aunque todavía no se haya constatado su accionar. No suena descabellado, si tenemos en cuenta que diversas teorías sostienen que la dinámica cuántica subyace en todas las formas de la materia.

Aunque algunos procesos cuánticos ya se habían apreciado en organismos vivos en investigaciones previas, no se había incorporado el elemento de la motivación. En este caso, el hallazgo en torno a las bacterias de azufre verde confirma que este microorganismo emplea la mecánica cuántica con un propósito concreto: disminuir las consecuencias negativas del exceso de oxígeno.

Dos caminos abiertos

El sistema inteligente que han desarrollado estas bacterias a partir de su evolución hace posible que puedan seguir utilizando su potencial fotosintético para alimentarse, sin que la oxidación propiciada por la presencia desmedida de oxígeno lo ponga en riesgo. ¿Cómo lo logran? La premisa básica es conducir la energía de manera eficiente. Con este concepto, los microorganismos pueden perder algo de energía para preservar el mecanismo fotosintético.

Pensemos en una carretera atestada de vehículos: si existieran carriles alternativos, muchos conductores los tomarían y, de esta forma, la vía principal dejaría de estar colapsada. Sería una forma inteligente de resolver este inconveniente de transporte. Pues bien, las bacterias «cuánticas» usan el mismo razonamiento para conducir de manera adecuada la energía que necesitan para sobrevivir.

Si la presencia de oxígeno puede poner en riesgo su andamiaje fotosintético, canalizan la energía por vías alternativas y «apagan» parte de la misma para que no invada los canales tradicionales. Conteniendo las vibraciones como cuando se aprisionan las cuerdas de una guitarra para que el sonido cese, las bacterias sacrifican parte del caudal energético pero preservan el sistema que les permite alimentarse.

Prender y apagar

Por el contrario, cuando las condiciones son propicias explotan al máximo la transición vibrónica para integrar diversas fuerzas vibratorias y aprovechar la energía resultante. En otras palabras, los científicos pudieron comprobar que a través de una proteína la bacteria activa y desactiva el acoplamiento vibrónico en respuesta a los cambios ambientales.

Por un lado, el microorganismo explota a la proteína mediante el efecto cuántico que «recanaliza» la energía para proteger al organismo del daño oxidativo. En otro sentido, la utiliza para recibir más energía a partir de la integración vibracional y energética cuando el contexto lo permite.

Según los investigadores, este estudio puede ser el punto de partida para una nueva concepción en cuanto a la inclusión de la perspectiva cuántica en los estudios biológicos, que podría tener implicancias en múltiples disciplinas y especialidades.

Referencia

Photosynthesis tunes quantum-mechanical mixing of electronic and vibrational states to steer exciton energy transfer. Jacob S. Higgins et al. Proceedings of the National Academy of Sciences (2021).DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2018240118

Foto: Gerd Altmann en Pixabay.

Video y podcast: editados por Pablo Javier Piacente en base a elementos y fuentes libres de derechos de autor.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Un enorme desierto en Asia se está transformando en un vergel gracias al cambio climático 1 junio, 2025
    Los hallazgos de un nuevo estudio muestran que la ecologización del desierto de Thar ha sido impulsada principalmente por más lluvias durante las temporadas de monzones de verano, un aumento del 64% en las precipitaciones en general por el cambio climático y, en segundo lugar, por la infraestructura de riego que lleva el agua subterránea […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • La NASA está observando una enorme y creciente anomalía en el campo magnético de la Tierra 31 mayo, 2025
    La NASA está haciendo un seguimiento detallado de la "abolladura" o "bache" en el campo magnético terrestre descubierta en 1961, que crece rápidamente y podría ser el preludio de una inversión geomagnética: ocurre cuando los polos magnéticos norte y sur intercambian posiciones.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Los árboles pueden predecir las erupciones volcánicas 30 mayo, 2025
    La NASA, en colaboración con el Instituto Smithsonian, en Estados Unidos, está desarrollando nuevos métodos para anticipar erupciones volcánicas. Cuando el magma asciende a la superficie libera dióxido de carbono, y los árboles cercanos que absorben ese gas se vuelven más verdes y frondosos. Satélites como Landsat 8 vigilan la vegetación en zonas volcánicas, captando […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los delfines se ponen nombres "en clave" 30 mayo, 2025
    Un nuevo estudio ha identificado que los delfines no solo se dan nombres para reconocerse, sino que además estas denominaciones podrían esconder información secreta o "en clave", que estaría ligada a los sistemas sociales que sustentan el equilibrio de sus comunidades.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Sorprenden a una “estrella araña” devorando a su compañera 30 mayo, 2025
    Una colaboración internacional de astrónomos ha identificado un extraño sistema estelar en el que un púlsar conocido como “estrella araña” devora material de su estrella compañera, en un hallazgo que representa un eslabón perdido en la evolución de sistemas binarios compactos. 
    Redacción T21
  • Planetas a la deriva: el origen caótico de los mundos lejanos respalda la existencia del Planeta Nueve 30 mayo, 2025
    En los márgenes más remotos de los sistemas planetarios, gigantes invisibles orbitan en silencio. Un nuevo modelo sugiere que estos mundos distantes son productos inevitables del caos primordial que reina cuando las estrellas y sus planetas compiten por sobrevivir en los abarrotados viveros estelares. ¿Podría nuestro propio Sistema Solar albergar uno de estos esquivos colosos?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Unas gafas de realidad mixta devuelven "el mundo entero" a las personas con pérdida parcial de la visión 29 mayo, 2025
    Una técnica desarrollada por oftalmólogos e informáticos canadienses devuelve la visión perdida a personas afectadas por una lesión cerebral, que han sufrido la reducción de gran parte de su campo visual. Las gafas de realidad mixta registran y "proyectan" ese sector que las personas no pueden ver con sus ojos.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primer combate de kickboxing con robots humanoides 29 mayo, 2025
    En Hangzhou, China, se celebró el 25 de mayo de 2025 el primer torneo mundial de kickboxing entre robots humanoides, un espectáculo que, según los organizadores, marcó “un momento histórico en la integración de la Inteligencia Artificial (IA) en los deportes de combate”. 
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primera evidencia directa del pensamiento simbólico neandertal 29 mayo, 2025
    El meticuloso análisis de un canto rodado del Paleolítico Medio aporta una prueba tangible del comportamiento simbólico y la capacidad de abstracción de los últimos neandertales que habitaron la Península Ibérica, pudiendo representar una de las primeras simbolizaciones faciales conocidas.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Un "cóctel antienvejecimiento" alarga un 30% la vida en roedores 29 mayo, 2025
    Los científicos han probado un cóctel de medicamentos antienvejecimiento en ratones y descubrieron que extendía la vida útil de los animales en alrededor del 30 %. Los roedores también se mantuvieron más saludables por más tiempo, con menos inflamación crónica y retraso en el inicio de enfermedades como cáncer.
    Redacción T21