Partícula marina con bacterias (en azul) al microscopio y roseta
empleada para recoger muestras. / Mireia Mestre-CSIC / Joan Costa-CSIC |
La mayor parte de la vida en el mar se encuentra en la superficie
iluminada (en los primeros 200 metros), mientras que el océano profundo
(hasta los 4.000 metros de profundidad) está casi desierto. A pesar de
las diferencias entre estas regiones, un estudio liderado por el Consejo
Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que la
biodiversidad microbiana de ambas está íntimamente conectada. Los
resultados del estudio, que se publican en la revista Proceedings of the
National Academy of Science (PNAS), ayudan a comprender mejor el
funcionamiento del planeta y la gran capacidad de dispersión de los
microorganismos.
Científicos del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC, en Barcelona, y
de la King Abdullah University of Science and Technology, en Arabia
Saudí, han llegado a estas conclusiones tras analizar las muestras
tomadas durante la Expedición de Circunnavegación Malaspina 2010. “La
clave ha sido tomar muestras para analizar la diversidad de
microorganismos libres y de los adheridos a partículas en la columna de
agua y repetirlo en varias profundidades”, señala la investigadora del
CSIC Mireia Mestre, que trabaja en el Instituto de Ciencias del Mar.
“Hasta ahora no se había estudiado la conexión de las comunidades
microbianas a lo largo de la columna de agua”, añade.
El hundimiento de partículas orgánicas formadas en la superficie del mar
se produce a través de la denominada lluvia de partículas, un mecanismo
que transporta material hacia el océano profundo y que, además, juega un
importante papel en el ciclo del carbono, ya que secuestra el carbono en
el fondo del océano e impide que vuelva a la atmósfera.
La biogeografía microbiana
Los científicos tomaron muestras en ocho puntos de los océanos Índico,
Pacífico y Atlántico. Mediante técnicas de secuenciación masiva de ADN y
herramientas bioinformáticas se han caracterizado las comunidades
microbianas marinas presentes en partículas de distintos tamaños y en
diferentes profundidades (desde la superficie hasta los 4.000 metros de
profundidad).
M. Montserrat Sala, científica del CSIC en el Instituto de Ciencias
Marinas, apunta que el “estudio muestra que las partículas que caen
desde la superficie funcionan como vectores que inoculan los
microorganismos que llevan asociados en el mar profundo”. “El trabajo
revela que este mecanismo de conexión entre superficie y océano profundo
a través de partículas es muy importante, ya que entre el 80% y el 90%
de las especies se encuentran en ambas profundidades”, destaca Josep M.
Gasol, también investigador de este centro. Esta concordancia, sin
embargo, es más evidente en el caso de la comunidad microbiana asociada
a partículas de mayor tamaño, que son las que sedimentan más
rápidamente. Además, el trabajo sugiere que los microorganismos que
llegan desde la superficie hasta las profundidades marinas determinan la
biogeografía microbiana del océano profundo.
Los microorganismos dominan la biomasa y la biodiversidad del océano, y
tienen un papel clave en los ciclos biogeoquímicos, como el secuestro de
CO2 y la remineralización de carbono, entre otros. Sin estos procesos no
existiría la vida en la Tierra tal y como se conoce. Por lo tanto,
conocer el microbioma del océano ayuda a entender los procesos
biogeoquímicos que ocurren a escala global. “De la misma manera que el
microbioma humano es importante para conocer los procesos metabólicos y
la salud de las personas, conocer el microbioma del planeta es
igualmente importante, ya que determina la vida en la Tierra”, concluye
Mestre.
La Expedición Malaspina
La Expedición de Circunnavegación Malaspina 2010, un proyecto dirigido
por el CSIC que integra a más de 400 científicos de todo el mundo,
arrancó el 15 de diciembre de 2010 con la salida del puerto de Cádiz del
buque de investigación oceanográfica Hespérides, de la Armada Española.
A bordo de este barco, los investigadores tomaron cerca de 200.000
muestras de agua, plancton, partículas de atmosféricas y gases para
estudiar la biodiversidad del océano y el impacto del cambio global en
el ecosistema oceánico.
Fuente: CSIC 03/07/2018
Mireia Mestre, Clara Ruiz-González, Ramiro Logares, Carlos M. Duarte,
Josep M Gasol y M. Montserrat Sala. Sinking particles promote vertical
connectivity in the ocean microbiome. Proceedings of the National
Academy of Science (PNAS). DOI: 10.1073/pnas.1802470115
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