Metió barro y agua de una fuente sulfurosa en un cilindro de cristal para demostrar algo que sonaba a herejía científica: que la vida podía fabricar su propio alimento sin necesitar ni un solo rayo de sol

Una bacteria que se negaba a obedecer las reglas del alimento

A mediados de los años 80 del siglo XIX, en el laboratorio del botánico Heinrich Anton de Bary en Estrasburgo, un joven microbiólogo ruso llamado Sergei Winogradsky se propuso resolver un pequeño misterio que llevaba años intrigando a los naturalistas: por qué Beggiatoa, una bacteria filamentosa que prosperaba en las aguas de fuentes sulfurosas, se negaba a crecer en cualquiera de las mezclas de nutrientes orgánicos que se usaban entonces en el laboratorio para alimentar microorganismos. En 1887, Winogradsky demostró la razón: aquella bacteria no necesitaba materia orgánica en absoluto. Obtenía toda su energía oxidando el sulfuro de hidrógeno disuelto en el agua, almacenando gránulos de azufre en su interior para seguir oxidándolos más tarde. Era el primer organismo documentado capaz de vivir de una reacción química inorgánica, sin depender de ningún alimento previamente fabricado por otro ser vivo. De Bary, al ver los resultados, resumió el hallazgo con una frase que Winogradsky citaría el resto de su vida: "Ha encontrado usted una nueva forma de vida".

Una síntesis completa de materia orgánica sin necesitar el sol

El propio Winogradsky tardó todavía un par de años en entender el alcance real de lo que había encontrado. Entre 1888 y 1890, ya en el Politécnico de Zúrich, demostró que estas bacterias no solo obtenían energía del azufre: usaban esa energía para incorporar dióxido de carbono a moléculas orgánicas, exactamente la misma función que cumple la fotosíntesis en una planta, pero sin luz de por medio. En 1890 resumió el hallazgo en una frase que hoy se cita como el nacimiento formal del concepto de quimiosíntesis: "Se ha logrado en nuestro planeta una síntesis completa de materia orgánica mediante la acción de organismos vivos, independiente de la energía solar".

El ángulo menos contado: una teoría de laboratorio que tuvo que esperar noventa años a su prueba más espectacular

Durante casi un siglo, el hallazgo de Winogradsky quedó relegado a una curiosidad de manual, una excepción exótica en un mundo biológico que la ciencia del momento seguía dando por hecho que dependía, en última instancia, de la luz del sol. Esa relegación cambió de golpe en 1977, cuando el sumergible Alvin descubrió, a más de 2.500 metros de profundidad en la dorsal de las Galápagos, colonias enteras de gusanos tubícolas y almejas gigantes viviendo alrededor de fuentes hidrotermales, en una oscuridad absoluta donde ninguna forma de fotosíntesis era posible. Aquellas comunidades submarinas resultaron estar sostenidas, de principio a fin, por bacterias que oxidaban el sulfuro de hidrógeno que brotaba de las chimeneas volcánicas, el mismo mecanismo exacto que Winogradsky había descrito noventa años antes en un cilindro de laboratorio, y que la biología convencional apenas había tenido en cuenta durante casi un siglo.

De las fuentes de azufre a la raíz de las plantas: la otra mitad del descubrimiento

Durante sus años en Zúrich, Winogradsky no se limitó al azufre. Describió también las dos etapas químicas de la nitrificación, la oxidación del amonio primero a nitrito y después a nitrato, y descubrió tres géneros nuevos de bacterias fijadoras de nitrógeno, entre ellas Clostridium pasteurianum, bautizada así en honor a Louis Pasteur. A diferencia de las bacterias simbióticas que un año antes, en 1886, los agrónomos alemanes Hermann Hellriegel y Hermann Wilfarth habían descubierto viviendo dentro de los nódulos de las raíces de las leguminosas, la bacteria de Winogradsky vivía libre en la tierra desnuda, capaz de capturar nitrógeno atmosférico sin necesitar ningún acuerdo con ninguna planta.

Sesenta años de laboratorio, hasta pasados los noventa

Winogradsky dirigió después la microbiología del Instituto de Medicina Experimental de San Petersburgo, y tras la revolución rusa emigró a Francia, donde con 66 años se incorporó a un laboratorio rural del Instituto Pasteur en Brie-Comte-Robert. Allí siguió investigando hasta bien entrada su novena década de vida, y a los 93 años publicó una obra de casi 900 páginas que resumía cincuenta años de trabajo sobre microbiología del suelo. También ideó la llamada columna de Winogradsky, un cilindro de cristal con capas de barro, agua y nutrientes que reproduce en miniatura un ecosistema microbiano completo, y que todavía hoy se usa en las clases de microbiología de medio mundo. Murió en Francia en 1953.

Por qué importa hoy

La ciencia que Winogradsky fundó vive en 2025 y 2026 un renacimiento con nombre propio: biofertilizantes. En julio de 2025, la empresa emergente estadounidense NetZeroNitrogen presentó bacterias modificadas para fijar nitrógeno directamente en el terreno de cultivo, con el objetivo declarado de sustituir buena parte del fertilizante sintético que hoy se aplica en el campo. Poco antes, un equipo de investigación había publicado en la revista Nature Food un recubrimiento a escala nanométrica capaz de fijar de forma estable bacterias fijadoras de nitrógeno sobre las hojas de los cultivos, aumentando su suministro de nitrógeno sin pasar por una sola planta de amoníaco. Y en mayo de 2026, otro equipo científico logró trasladar los genes responsables de la fijación de nitrógeno a nuevas cepas bacterianas, ampliando el abanico de microorganismos capaces de repetir, junto a la raíz de un cultivo, el mismo truco químico que Winogradsky documentó por primera vez hace más de un siglo en un cilindro de vidrio lleno de barro.