Un grupo de hongos puso fin a la era del carbón hace 300 millones de años mediante un sistema que descomponía la biomasa vegetal

El estudio, que abre la vía al desarrollo de nuevos biocatalizadores, apunta que hace 300 millones de años la Tierra, súbitamente, dejó de producir carbón de forma masiva. Esto puso fin al Carbonífero, un periodo de la Era Paleozóica, que se había iniciado 60 millones de años antes y que se caracterizaba por la sucesiva formación de «inmensos» estratos de carbón a partir de la acumulación y el enterramiento de árboles primitivos que crecían en enormes bosques pantanosos.

Este hallazgo se debe a la investigación de un equipo internacional de científicos en la que participó el CSIC y que descubrió que el fin de esta era del carbón coincidió con la aparición de un grupo de hongos altamente especializados.

Según el estudio, cuyos resultados se publicaron en el último número de la revista «Science» apuntaron a que estos microorganismos desarrollaron un sistema para descomponer eficazmente la enorme biomasa de las plantas que habían colonizado el medio terrestre.

En este sentido, el investigador del CSIC, Ángel Tomás Martínez, explicó que estos microorganismos primitivos, hongos de tipo basidiomiceto, habían desarrollado un mecanismo basado en enzimas capaces de destruir una barrera casi infranqueable hasta entonces: la lignina. Además, Martínez, uno de los autores de la investigación añadió que este polímero, presente entonces y ahora en la madera, proporcionaba rigidez a los troncos e impermeabilizaba las paredes de los vasos para que el agua y los nutrientes se distribuyesen por toda la planta.

Los científicos dieron con la clave tras haber realizado un análisis comparativo de 31 genomas fúngicos. El estudio permitió conocer cómo era el mecanismo empleado por los hongos para degradar la lignina.

Igualmente, añadió que este proceso se basa en la producción de un tipo de proteínas complejas denominadas peroxidasas, que actúan sinérgicamente con otras enzimas oxidativas.

«Hemos logrado establecer la historia evolutiva y la cronología de los diferentes tipos de peroxidasas responsables de la biodegradación de la lignina. Asimismo, los resultados constataron la existencia de peroxidasas hasta ahora prácticamente desconocidas», precisó el investigador, que trabaja en el Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC.

Las enzimas descubiertas podrían ser empleadas en el futuro desarrollo de nuevos biocatalizadores industriales. Las nuevas enzimas serán expresadas en microorganismos modelo, y posteriormente purificadas, caracterizadas y modificadas mediante técnicas de ingeniería de proteínas.

Con este hallazgo, los investigadores consideraroon que los mismos agentes biológicos responsables del descenso en la producción de carbón durante el Carbonífero podrían permitir desarrollar las herramientas biotecnológicas necesarias para la producción sostenible de biocombustibles y otros productos a partir de los recursos renovables que proporciona la biomasa vegetal.

Estos estudios se llevarán a cabo en el marco del proyecto europeo PEROXICATS, coordinado por el CSIC y en el que participan, entre otros, investigadores del Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC), el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología (CSIC) y el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC). La iniciativa cuenta también con la colaboración de una universidad alemana y dos empresas privadas.