Entre 2009 y 2013, una expedición internacional llamada Tara Oceans recolectó 35,000 muestras biológicas de todos los océanos del mundo, parte de las cuales corresponden a microorganismos encontrados hasta a 1,000 metros de profundidad.

Dichas muestras han sido analizadas por investigadores, y dos de estos trabajos se publicaron recientemente en la revista Cell. Estos se han enfocado en estudiar la diversidad del plancton, los organismos microscópicos y las corrientes oceánicas de todo el planeta, todos los cuales juegan un papel clave en el equilibrio de los océanos.

“El estudio que hoy hacemos accesible a la comunidad científica proviene de muestras marinas tomadas  en los principales océanos del planeta, desde los 64º S hasta los 80º N de latitud, con especial énfasis en el muestreo del océano Ártico, un ecosistema relativamente desconocido y que está especialmente afectado por el calentamiento global, en comparación con el resto de los océanos”, indica el investigador español Guillem Salazar Guiral, científico de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Suiza) y autor principal del estudio sobre genes.

Estudiando los genes de los microorganismos marinos

El primer trabajo consistió en estudiar la expresión génica de las comunidades microbianas marinas, las cuales son de gran utilidad para conocer la composición de las mismas y predecir si podrían adaptarse a los cambios ambientales que están ocurriendo.

Imagen tomada por un dron del velero Tara en la expedición de Tara Oceans. Crédito: Francois Aurat- Foundation Tara Ocean

El investigador español explica que un estudio de metagenomas se centra en el material genético obtenido directamente de muestras ambientales, como ya lo citamos, el cual es una “herramienta muy poderosa para conocer la composición de las comunidades microbianas.

En este mismo orden de ideas, señala que este trabajo no se limita únicamente a conocer las capacidades metabólicas de estas comunidades que habitan el océano, sino en determinar cuál es la utilidad de las mismas. Según sus propias palabras:

“Ahora, en este trabajo, nos planteamos ir un paso más allá y tratamos de abordar no solo cuáles son sus capacidades metabólicas, sino cuales de ellas son usadas, es decir, qué hacen y no solo qué son capaces de hacer”.

Examinando los metatranscriptomas, todas las moléculas de ARN presentes en una célula, pudieron descubrir qué genes eran los que realmente se estaban expresando, es decir, cuáles estaban siendo usados.

Según indica el investigador español, el objetivo del estudio conjunto de los metagenomas y metatranscriptomas era determinar si la adaptación que sufren estas comunidades ocurre por la regulación de la expresión de sus genes (cambios de composición), o por la sustitución de unas especies por otras.

Y encontraron que ambos procesos ocurrían dependiendo de la ubicación. Las comunidades de microorganismos polares se adaptaban por medio de cambios en su composición, mientras que las de las aguas no polares estaban dominadas por los cambios en la expresión de sus genes, según Shinichi Sunagawa, coautor del estudio en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich.

La diversidad del plancton varía con las latitudes

El otro estudio se basó en el plancton, un organismo clave y abundante en los ecosistemas marinos en términos de biomasa y diversidad. Para este caso en particular, se aplicaron técnicas novedoras de imagen y basadas en ADN para evaluar la diversidad del plancton.

“Sabemos mucho sobre cómo procesar información de secuencias de ADN. Pero las imágenes son mucho más complicadas. Observamos muchas morfologías y comportamientos diferentes de estos organismos. Hay muchos nuevos e interacciones desconocidas entre ellas aún por descubrir”, recalca Chris Bowler, científico del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia y del Institut de Biologie de l’Ecole Normale Superieure en París y autor principal del estudio sobre el plancton.

Pero en este caso encontraron que la gran mayoría de los grupos planctónicos siguen un gradiente de diversidad a lo largo de las latitudes, cuyo nivel más bajo se observó en los polos.

Ahora bien, los investigadores reconocen que los datos recolectados durante la expedición de Tara Oceans provienen de muestras tomadas durante un período de tiempo corto, inferior a cuatro años. Bien sabemos que las condiciones climáticas afectan a los océanos, y en un período tan limitado es difícil estableceder tendencias que apliquen a los océanos actuales.

De modo que se necesitan estudios similares pero realizados a un plazo más prolongado a fin de observar la influencia de factores como la acidificación, la desoxigenación y la contaminación sobre los organismos del océano.

Referencia:

Los microorganismos del océano alertan sobre la salud de los mares. https://www.agenciasinc.es/Noticias/Los-microorganismos-del-oceano-alertan-sobre-la-salud-de-los-mares