Las arqueas son un dominio de microorganismos unicelulares que, al igual que las bacterias, no tienen núcleo ni orgánulos celulares membranosos. Sin embargo, las arqueas son genéticamente y bioquímicamente diferentes de las bacterias, lo que las distingue como un dominio separado en la clasificación de los seres vivos.
Fueron clasificadas como un grupo separado en 1977 basándose en análisis de secuencias de ARN ribosómico. Este descubrimiento llevó a la reevaluación de la clasificación de los seres vivos y a la propuesta del sistema de tres dominios: Bacteria, Archaea y Eukarya.
Las arqueas tienen una estructura celular similar a la de las bacterias, con una membrana plasmática y una pared celular, pero la composición de estas estructuras es única. Las membranas celulares de las arqueas contienen lípidos con enlaces éter en lugar de enlaces éster, lo que les proporciona mayor estabilidad en condiciones extremas.
A nivel genético, las arqueas tienen una serie de características que las diferencian tanto de las bacterias como de los eucariotas. Sus genes de ribosomas y ciertos aspectos de la maquinaria de replicación, transcripción y traducción del ADN son más similares a los de los eucariotas que a los de las bacterias.
Las arqueas desempeñan roles importantes en diversos ciclos biogeoquímicos, como el ciclo del carbono y el ciclo del nitrógeno. Además, sus enzimas, que funcionan en condiciones extremas, tienen aplicaciones biotecnológicas en la industria y la investigación
Ambientes extremófilos
Las arqueas tienen una gran diversidad metabólica y pueden vivir en una amplia gama de ambientes, incluidos algunos extremadamente inhóspitos para otros organismos. Muchas arqueas son extremófilas, lo que significa que prosperan en condiciones extremas, como fuentes termales, salinas, lagos hipersalinos, ambientes ácidos o alcalinos y fondos marinos con altas presiones. Algunas arqueas son metanógenas (producen metano), halófilas (viven en ambientes con alta concentración de sal), termófilas (viven en altas temperaturas) y acidófilas (viven en ambientes muy ácidos).
Algunos lugares específicos en la Tierra donde se han encontrado arqueas son el Gran Lago Salado de Utah, EE. UU., el Mar Muerto y otras salinas y lagos hipersalinos; fuentes hidrotermales submarinas en dorsales oceánicas del fondo del Atlántico y el Pacífico; áreas geotermales y fuentes termales del Parque Nacional de Yellowstone, EE. UU., y fuentes termales de Islandia; o entornos volcánicos y aguas termales ácidas, como algunas regiones volcánicas de Japón.
Arqueas extremófilas
La arquea metanógena Methanopyrus kandleri se ha encontrado en fuentes hidrotermales en el fondo marino, particularmente en las dorsales oceánicas, donde vive en condiciones extremas de alta temperatura y presión. Otra de este tipo es la Methanosarcina barkeri, habitante de sedimentos marinos y de agua dulce, así como de entornos anóxicos como los digestores de biogás. Puede metabolizar una variedad de compuestos orgánicos y produce metano como subproducto.
La Halobacterium salinarum es una arquea halófila que vive en lugares de altas concentraciones de sal donde otras formas de vida no pueden sobrevivir. Igual la Haloferax volcanii.
Hay arqueas que pueden soportan altísimas temperaturas. Así, la Thermococcus litoralis, que habita en fuentes hidrotermales submarinas y áreas geotermales puede aguantar temperaturas algo superiores a 80 °C, y la Pyrococcus furiosus aún más, hasta alrededor de 100°C. Esta vive en fuentes hidrotermales submarinas, especialmente en la región de las fumarolas negras.
Entre las arqueas acidófilas se pueden mencionar la Sulfolobus acidocaldarius, que vive en fuentes termales ácidas como las encontradas en el Parque de Yellowstone, en las que el pH es muy bajo (alta acidez) y las temperaturas muy altas, o la Picrophilus oshimae, encontrada en áreas volcánicas a pH extremadamente bajo (hasta 0,06) y temperatura de 60 °C, que es como vivir en ácido sulfúrico caliente.
Picrophilus
La capacidad del género Picrophilus para prosperar en un pH tan bajo es insólita porque la mayoría de las formas de vida no pueden sobrevivir en condiciones tan ácidas. Este ambiente es altamente corrosivo y puede destruir rápidamente las estructuras celulares de la mayoría de los organismos. La combinación de tolerancia extrema tanto a la acidez como al calor hace que P. oshimae o P. torridus (dos especies del género) sean organismos sorprendentes y ejemplos destacados de las extraordinarias adaptaciones de las arqueas extremófilas. Son acidófilos obligados, pues son incapaces de mantener la integridad de su membrana a un pH mayor que 4.
Estas arqueas hiperacidófilas y termófilas son heterótrofas y aeróbicas y fueron aisladas de áreas hidrotermales solfatáricas en Hokkaido, Japón.
