Autótrofo

Qué es un organismo autótrofo

El adjetivo procede del griego αὐτός (autós, "por sí mismo") y τροφή (trophḗ, "alimento, nutrición"). El botánico alemán Albert Bernhard Frank acuñó el término en 1892 para distinguir a los organismos que obtienen su carbono del dióxido de carbono atmosférico de aquellos que necesitan ingerir materia orgánica preformada. La Real Academia Española lo define como el organismo "capaz de elaborar su propia materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas".

En términos bioquímicos, lo que define a un autótrofo es la capacidad de fijar carbono: tomar CO₂ y transformarlo en moléculas orgánicas (glucosa, aminoácidos, lípidos) que después servirán como combustible metabólico y como material de construcción celular. El ciclo de Calvin, descrito por Melvin Calvin en la década de 1950, es la vía de fijación más extendida, aunque existen al menos otras cinco rutas alternativas en distintos grupos de microorganismos.

Fotoautótrofos y quimioautótrofos

La diferencia entre ambos grupos reside en la fuente de energía que emplean para impulsar la fijación de carbono. Los fotoautótrofos utilizan la energía luminosa. Las plantas terrestres, las algas y las cianobacterias captan fotones mediante pigmentos (clorofila, ficobilinas) y los convierten en energía química a través de la fotosíntesis. La fotosíntesis oxigénica de las cianobacterias, hace unos 2.400 millones de años, fue la responsable de la oxigenación de la atmósfera primitiva, un cambio sin el cual la vida aerobia no habría sido posible.

Los quimioautótrofos obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos: sulfuro de hidrógeno, amonio, hierro ferroso o hidrógeno molecular, entre otros. No necesitan luz. Abundan en ambientes extremos como fumarolas hidrotermales del fondo oceánico, manantiales ácidos y suelos volcánicos. Desde el punto de vista médico, su relevancia es menor pero no nula: algunas bacterias quimioautótrofas del género Nitrosomonas participan en los ciclos biogeoquímicos que condicionan la calidad del agua potable, y ciertos miembros del género Helicobacter poseen vías metabólicas parcialmente quimioautotróficas.

Relación con los organismos heterótrofos

Los autótrofos ocupan la posición de productores primarios en los ecosistemas. Toda la materia orgánica que circula por las cadenas tróficas se origina en ellos. Los organismos heterótrofos (animales, hongos, protozoos, la mayoría de las bacterias) dependen directa o indirectamente de esa producción: cuando un herbívoro se alimenta de una planta, obtiene la energía que el autótrofo fijó; cuando un carnívoro se alimenta del herbívoro, accede a esa misma energía con una pérdida adicional en cada eslabón. El metabolismo de los heterótrofos se basa, en definitiva, en desmontar las moléculas que los autótrofos construyeron.

Existen organismos que no encajan con limpieza en ninguna de las dos categorías. Algunos protistas y bacterias son mixótrofos: combinan la fijación autotrófica con la ingestión de materia orgánica según las condiciones ambientales. El término es reciente y refleja que la frontera entre autotrofía y heterotrofía, tan nítida en los manuales, puede desdibujarse en la naturaleza.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra autótrofo?

Del griego αὐτός ("por sí mismo") y τροφή ("alimento"). Literalmente, "que se alimenta por sí mismo". Lo acuñó Albert Bernhard Frank en 1892.

¿Los seres humanos son autótrofos?

No. Los seres humanos somos heterótrofos: necesitamos ingerir materia orgánica producida por otros organismos. Nuestras células carecen de cloroplastos y de las rutas enzimáticas necesarias para fijar el CO₂ atmosférico.

¿Qué relación tienen los autótrofos con la medicina?

Indirecta pero relevante. Las cianobacterias y las algas producen metabolitos secundarios con actividad biológica que se investigan como posibles compuestos antimicrobianos y antitumorales. Y las bacterias quimioautótrofas del suelo participan en los ciclos del nitrógeno y del azufre, procesos que condicionan la calidad del agua y, por extensión, la salud pública.

¿Todo organismo que hace fotosíntesis es autótrofo?

En general sí, pero con matices. Algunos organismos realizan fotosíntesis y, simultáneamente, ingieren materia orgánica del medio (mixotrofía). En sentido estricto, solo se consideran autótrofos los que pueden crecer exclusivamente a partir de carbono inorgánico.

Referencias

1. Real Academia Española. Autótrofo, autótrofa. Diccionario de la lengua española.
2. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Nutrición. MedlinePlus, enciclopedia médica en español.
3. Curtis H, Barnes NS, Schnek A, Massarini A. Biología. 7.ª ed. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana; 2008.
4. Manual MSD, versión para profesionales. Clasificación y fisiología de las bacterias. Enfermedades infecciosas.