El desierto de Atacama, en el norte de Chile, es considerado uno de los ambientes más extremos de la Tierra. Su aridez excepcional, la intensa radiación ultravioleta, la elevada salinidad de algunos sistemas acuáticos y la presencia natural de diversos elementos químicos hacen de esta región un laboratorio natural para estudiar hasta dónde puede llegar la vida.
En este escenario, distintas investigaciones han encontrado comunidades de microorganismos capaces de desarrollarse bajo condiciones que resultarían adversas para la mayoría de los seres vivos. Entre ellas se encuentran bacterias extremófilas que toleran concentraciones importantes de elementos potencialmente tóxicos y que, además, pueden intervenir en procesos de transformación y concentración de minerales.
Uno de los trabajos más recientes que ayuda a comprender este fenómeno fue realizado por investigadores del Instituto de Geología Económica Aplicada de la Universidad de Concepción y publicado en 2025 en Geomicrobiology Journal. El estudio analizó microbialitos del Salar de Atacama y describió cómo distintas comunidades bacterianas participan en un complejo proceso de mineralización que termina concentrando metales y metaloides dentro de estructuras minerales.
Sin embargo, hay una precisión importante: la evidencia científica disponible no respalda literalmente que el nuevo hallazgo consista en bacterias de fuentes termales de Atacama que «metabolizan concentraciones elevadas de metales pesados». Lo que sí está documentado es la existencia de microorganismos extremófilos y metalotolerantes en ambientes del Altiplano y Atacama, así como bacterias del Salar de Atacama capaces de participar en procesos de biomineralización y concentración de metales.
Esta diferencia es importante para entender correctamente el alcance del descubrimiento.
Un desierto que parece incompatible con la vida
A primera vista, el Atacama parece uno de los lugares menos apropiados para encontrar vida. La disponibilidad de agua es extremadamente limitada en buena parte de su territorio y las condiciones ambientales pueden combinar varios factores de estrés al mismo tiempo.
En sus ambientes de gran altitud también aparecen una elevada radiación ultravioleta, salinidad, condiciones químicas particulares y presencia de elementos potencialmente tóxicos.
Precisamente esa combinación ha convertido a la región en uno de los lugares más estudiados por la microbiología de ambientes extremos. En Chile se han identificado microorganismos asociados a salares, lagos altoandinos, fuentes geotermales y otros ecosistemas sometidos a condiciones extremas.
Estos organismos reciben el nombre de extremófilos porque poseen adaptaciones que les permiten vivir y, en determinados casos, reproducirse en condiciones que normalmente limitarían el crecimiento de otros organismos.
No todos los extremófilos son iguales. Algunos soportan temperaturas elevadas y son denominados termófilos; otros toleran grandes cantidades de sal y son halófilos; algunos resisten condiciones de acidez o alcalinidad, mientras que otros pueden soportar radiación intensa, desecación o concentraciones elevadas de determinados elementos químicos.
En ambientes como el Atacama, un mismo microorganismo incluso puede reunir varias de estas características.
El papel de los metales en estos ecosistemas
La presencia de metales y metaloides no es necesariamente consecuencia de contaminación humana. En zonas volcánicas y geotérmicamente activas, estos elementos pueden formar parte de la composición natural de las rocas, sedimentos y aguas.
Entre los elementos estudiados en microorganismos de ambientes altoandinos se encuentra el arsénico, un metaloide particularmente relevante debido a su toxicidad.
Un ejemplo conocido es Exiguobacterium sp. SH31, una bacteria aislada del Salar de Huasco, en el Altiplano chileno. Un estudio publicado en Frontiers in Microbiology encontró que esta cepa posee genes relacionados con mecanismos de resistencia frente a cadmio, cobre, mercurio, telurio, cromo y arsénico.
Los experimentos demostraron además que SH31 podía crecer en presencia de hasta 10 milimoles de arsenito y 100 milimoles de arsenato, lo que evidencia una notable capacidad de resistencia al arsénico.
Estos resultados son relevantes porque muestran que los microorganismos de estos ambientes no simplemente «soportan» el entorno de manera pasiva. Su maquinaria celular contiene mecanismos específicos que les permiten responder al estrés químico.
¿Cómo pueden las bacterias resistir sustancias tóxicas?
La respuesta depende de cada microorganismo y del compuesto al que esté expuesto.
En algunas bacterias se han encontrado sistemas capaces de modificar químicamente determinadas sustancias, transportarlas fuera de la célula o reducir su impacto sobre proteínas y material genético.
En el caso de Exiguobacterium, por ejemplo, se ha estudiado el gen acr3, asociado con una bomba de expulsión de arsenito. Esta clase de mecanismos permite disminuir la concentración de determinadas formas de arsénico dentro de la célula.
La resistencia también puede estar acompañada por sistemas de reparación celular y respuestas frente al estrés oxidativo.
Esto explica por qué los microorganismos procedentes de ambientes extremos resultan tan interesantes para los investigadores: sus genomas pueden contener soluciones biológicas que han evolucionado durante largos periodos bajo condiciones particularmente exigentes.
El hallazgo del Salar de Atacama: cuando las bacterias ayudan a formar minerales
Una investigación publicada en 2025 permitió observar otro fenómeno especialmente interesante.
El equipo estudió microbialitos, estructuras sedimentarias cuya formación está relacionada con la actividad de comunidades microbianas, presentes en el Salar de Atacama.
El trabajo encontró que diferentes grupos de microorganismos participan en distintas etapas de un proceso de mineralización.
Entre los grupos identificados aparecen Cyanobacterota, Deinococcota, Proteobacteria y Desulfobacterota. Cada comunidad puede contribuir de una manera diferente a la transformación del microambiente.
Uno de los primeros pasos está relacionado con la producción de sustancias poliméricas extracelulares, conocidas como EPS. Estas sustancias forman una especie de matriz alrededor de las células y pueden favorecer la retención o adsorción de iones metálicos presentes en el agua.
Con el tiempo, la actividad de otras bacterias modifica estas estructuras y favorece la precipitación de minerales de carbonato de calcio.
El resultado es un sistema microscópico en el que la actividad biológica y los procesos geoquímicos se encuentran estrechamente relacionados.
Un «laboratorio» microscópico de minerales
El estudio describe que las esférulas de aragonito pueden desarrollar diferentes zonas químicas.
En la parte superior pueden encontrarse microorganismos asociados a la producción de sustancias extracelulares. Más abajo aparece un ambiente con poco oxígeno y una elevada concentración de iones metálicos.
En las regiones internas, las bacterias reductoras de sulfato pueden producir sulfuro de hidrógeno, favoreciendo posteriormente procesos relacionados con la formación de sulfuros de hierro.
De esta manera, la estructura mineral funciona como un pequeño sistema químico en el que diferentes condiciones ambientales se suceden a escala microscópica.
Los investigadores observaron que los microporos de estos microbialitos pueden concentrar metales y metaloides en órdenes de magnitud superiores a los encontrados en el ambiente circundante.
Esto convierte a estas estructuras en verdaderos registros de la interacción entre microorganismos, agua y minerales.
No se trata simplemente de «bacterias que comen metales»
Una de las interpretaciones que puede llevar a confusión es decir que las bacterias «comen» o «metabolizan» metales pesados.
En términos científicos, el fenómeno es más complejo.
Los metales pueden intervenir en diferentes procesos celulares, pero la resistencia a un metal no significa necesariamente que el microorganismo lo utilice como alimento.
En muchos casos, la bacteria necesita evitar que el elemento tóxico alcance concentraciones dañinas dentro de la célula. Para lograrlo puede expulsarlo, transformarlo químicamente o inmovilizarlo mediante interacciones con moléculas y estructuras extracelulares.
En el caso del Salar de Atacama estudiado en 2025, la evidencia apunta especialmente a procesos de adsorción, biomineralización, precipitación mineral y transformación de las condiciones químicas del microambiente, más que a la idea simplificada de que las bacterias utilizan todos esos metales como fuente de alimento.
¿Qué son exactamente los microbialitos?
Los microbialitos son depósitos minerales cuya formación está influenciada por comunidades microbianas.
Su importancia va mucho más allá de su tamaño.
Durante millones de años, microorganismos capaces de producir estructuras minerales han dejado señales de su actividad en el registro geológico. Por eso, estudiar microbialitos modernos permite a los científicos investigar cómo pudieron formarse algunas estructuras antiguas y qué señales biológicas podrían conservar.
En el Salar de Atacama, estos procesos son particularmente interesantes porque ocurren en un ambiente hipersalino y químicamente extremo.
Las estructuras estudiadas están formadas principalmente por minerales de carbonato, como el aragonito, y presentan una arquitectura interna relacionada con diferentes condiciones de oxidación y reducción.
Una posible aplicación ambiental
La capacidad de determinados microorganismos para interactuar con metales despierta interés en la biorremediación.
La idea consiste en estudiar organismos o procesos biológicos que puedan ayudar a retirar, inmovilizar o transformar contaminantes presentes en determinados ambientes.
Los microorganismos extremófilos resultan especialmente atractivos porque algunos ya están adaptados a condiciones químicas que serían difíciles de reproducir con organismos convencionales.
De hecho, investigaciones anteriores sobre bacterias del Altiplano han señalado su potencial para estudiar mecanismos que podrían ser aprovechados en la biorremediación de metales y metaloides.
Esto no significa que las bacterias del Atacama puedan utilizarse inmediatamente para limpiar minas, aguas contaminadas o residuos industriales. Todavía se necesitan investigaciones adicionales para determinar su eficiencia, seguridad, estabilidad y viabilidad a escala industrial.
Pero conocer los mecanismos naturales constituye un primer paso importante.
El interés para la minería sostenible
Chile posee una enorme importancia en la producción minera mundial, por lo que comprender la interacción entre microorganismos y minerales también tiene un interés económico.
La biomineralización podría ayudar en el futuro a desarrollar tecnologías capaces de concentrar determinados elementos, recuperar metales desde residuos o reducir la movilidad de sustancias potencialmente contaminantes.
Precisamente por ello, el estudio de las bacterias del Salar de Atacama no se limita a la microbiología.
También conecta la geología, química, biotecnología, ciencias ambientales y minería.
La investigación de la Universidad de Concepción señala potenciales aplicaciones en minería sustentable y mitigación ambiental, aunque esas aplicaciones todavía pertenecen al terreno de las posibilidades que deberán comprobarse mediante investigación y desarrollo tecnológico.
Una ventana para estudiar la vida fuera de la Tierra
El Atacama también tiene una importancia especial para la astrobiología.
Sus condiciones áridas y extremas lo convierten en un análogo terrestre de ciertos ambientes que podrían haber existido en Marte.
Si los científicos encuentran formas de vida capaces de sobrevivir con poca agua, alta radiación, salinidad extrema y condiciones químicas adversas, pueden estudiar qué señales biológicas podrían quedar en las rocas y sedimentos.
En este sentido, los microbialitos son especialmente interesantes porque la actividad de los microorganismos puede quedar registrada mediante estructuras minerales.
El estudio de estas señales ayuda a formular preguntas fundamentales: ¿cómo distinguir una estructura producida por procesos exclusivamente geológicos de una que estuvo influenciada por seres vivos?
Esa pregunta es fundamental en la búsqueda de vida pasada o presente fuera de la Tierra.
Atacama: mucho más que un desierto sin vida
Durante décadas, el desierto de Atacama ha sido utilizado como ejemplo de uno de los ambientes más secos del planeta. Sin embargo, las investigaciones microbiológicas han demostrado que la ausencia de vegetación visible o de animales abundantes no equivale a ausencia de vida.
Bajo las condiciones extremas del desierto existen comunidades microbianas con adaptaciones sorprendentes.
Algunas sobreviven a la radiación ultravioleta; otras soportan salinidad extrema; algunas resisten temperaturas elevadas y otras han desarrollado mecanismos para tolerar sustancias potencialmente tóxicas.
Investigaciones de la Universidad de Chile, por ejemplo, han identificado familias bacterianas y órdenes de arqueas previamente desconocidos en el Salar de Ascotán, otro ambiente del norte chileno sometido a condiciones extremas de altura, radiación, salinidad y presencia de metales.
Todo ello refuerza la idea de que los ecosistemas extremos del norte de Chile todavía guardan una enorme diversidad microscópica por descubrir.
Un descubrimiento que cambia la forma de mirar los ambientes extremos
La importancia de estos estudios no está únicamente en encontrar una bacteria capaz de soportar una determinada concentración de arsénico o en descubrir una estructura mineral.
Lo verdaderamente relevante es observar cómo la vida y la geología pueden interactuar hasta el punto de modificar el ambiente que rodea a los propios microorganismos.
Las bacterias producen sustancias, alteran las condiciones químicas, concentran determinados elementos y favorecen la precipitación de minerales. A su vez, esos minerales crean nuevos microambientes donde otras comunidades pueden establecerse.
Se trata de un ciclo en el que biología y geología dejan de ser procesos completamente separados.
En el Salar de Atacama, este fenómeno ocurre en un escenario marcado por la salinidad extrema y una composición mineral que convierte al lugar en un laboratorio natural excepcional.
La investigación apenas comienza
Aunque los resultados son prometedores, todavía existe una gran cantidad de preguntas abiertas.
Los científicos necesitan determinar con mayor precisión qué microorganismos participan en cada etapa, qué genes están relacionados con la tolerancia a diferentes elementos, cómo cambian las comunidades cuando varían las condiciones ambientales y hasta qué punto estos procesos podrían reproducirse fuera de su ambiente natural.
También será necesario establecer cuáles de estas capacidades pueden tener aplicaciones reales en biorremediación o minería y cuáles son únicamente mecanismos de adaptación propios del ecosistema.
Por ahora, la evidencia disponible permite afirmar algo contundente: los ambientes extremos del Atacama albergan microorganismos con capacidades extraordinarias de adaptación y con un papel activo en la transformación y concentración de elementos minerales.
Y esa conclusión puede ser incluso más interesante que la idea inicial de unas bacterias que simplemente «consumen metales».
El Atacama demuestra que incluso en uno de los lugares más hostiles de la Tierra, la vida microscópica no solo consigue sobrevivir: también puede modificar químicamente su entorno y dejar una huella mineral que permanece mucho después de que la actividad de las células haya cambiado.
