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Pequeñas bacterias ayudan a grandes cosas a crecer en el océano

Alrededor del 71 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta por océanos de agua salada, lo cual representa el 98 por ciento de toda el agua. Los ecosistemas que existen debajo de su superficie son diversos y vibrantes. No obstante, por su escala inmensa, todavía qu...

Alrededor del 71 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta por océanos de agua salada, lo cual representa el 98 por ciento de toda el agua. Los ecosistemas que existen debajo de su superficie son diversos y vibrantes. No obstante, por su escala inmensa, todavía queda mucho por descubrir en ellos. Precisamente a ello se ha dedicado un equipo internacional de científicos europeos y de los Estados Unidos. Su nuevo descubrimiento, la simbiosis entre unas algas unicelulares diminutas y bacterias altamente especializadas en el océano, ayudará a entender mejor los océanos y el importante papel que desempeñan en nuestras vidas. Dichos científicos han descubierto la destacada función que cumplen ciertas algas unicelulares y bacterias fijadoras de nitrógeno para ayudar a fertilizar los océanos captando nitrógeno de la atmósfera y transformándolo en otras formas aptas para que otros organismos puedan usarlo. Los detalles de este proceso se han publicado en un artículo en la revista Science. Su descubrimiento deriva de estudios anteriores sobre un misterioso microbio fijador de nitrógeno con un genoma muy pequeño. Este microbio fue detectado por primera vez en 1998 por Jonathan Zehr, un científico marino de la Universidad de California en Santa Cruz (UCSC). Este microbio, que pertenece a un grupo de bacterias fotosintéticas conocidas como cianobacterias pero no cuenta con los genes necesarios para realizar la fotosíntesis, es el organismo fijador de nitrógeno más extendido en los océanos. Al parecer, su relación simbiótica con el alga hace que estos genes de la fotosíntesis sean innecesarios. «La cianobacteria es un organismo fijador de nitrógeno, así que proporciona nitrógeno a la célula huésped [el alga], mientras que ésta proporciona el carbono necesario a la cianobacteria, que no dispone de la maquinaria necesaria para generarlo por sí misma», explica Anne Thompson, una de las principales autoras del artículo e investigadora de la UCSC. Matt Kane, director de programas en la División de Biología Ambiental de la Fundación Nacional para la Ciencia de Estados Unidos (NSF) -que financió la investigación junto con la División de Ciencias del Mar de la NSF-, cree que este hallazgo ha puesto al descubierto una simbiosis entre dos tipos de microorganismos que había pasado desapercibida hasta el momento. «El análisis genómico indica que, en cierto sentido, la asociación entre estos organismos se asemeja a la que dio lugar a la evolución de los orgánulos de las plantas», explica el Dr. Kane. Por su parte, el profesor Zehr resalta que, desde el punto de vista evolutivo, esta simbiosis es interesante «porque se puede considerar análoga a una fase temprana de la endosimbiosis que dio lugar a los cloroplastos de las plantas». Los cloroplastos, unos orgánulos que captan la energía de la luz y realizan la fotosíntesis en todas las plantas, evolucionaron a partir de unas cianobacterias simbióticas que terminaron por incorporarse a las células huésped mediante un proceso denominado endosimbiosis. En trabajos anteriores, el equipo del profesor Zehr había estudiado las cianobacterias en muestras procesadas en el mar y llevadas a un laboratorio. Los investigadores pudieron secuenciar el genoma completo del microbio. Descubrieron que le faltan los genes correspondientes a varias rutas metabólicas esenciales, lo cual sugiere que probablemente vive en asociación con otro organismo. Los científicos solamente pudieron observar juntos los socios simbióticos en muestras recién recogidas de agua marina a bordo de un buque de investigación. «Nuestros colaboradores de la Universidad de Hawái, Dave Karl y Ken Dogget, pusieron un clasificador de células en un laboratorio portátil (un laboratorio compacto) de modo que ahora es posible llevar el equipo al mar y clasificar células que estaban en el agua apenas unos minutos antes», afirma Thompson. «Así es como encontramos esta asociación». El profesor Zehr resaltó que es difícil estimar la contribución de esta simbiosis a los ciclos globales del carbono y el nitrógeno. Según explica, hay otras algas más abundantes y probablemente más importantes en cuanto se refiere al ciclo del carbono que las algas huéspedes de esta simbiosis. No obstante, los socios de las cianobacterias probablemente hacen que sea una aportación apreciable a la fijación del nitrógeno globalmente en los océanos. «Las simbiosis planctónicas son muy difíciles de estudiar», dice Rachel Foster del Instituto Max Planck de Microbiología Marina, el otro autor principal. «A menudo las asociaciones son frágiles. En este caso utilizamos varias herramientas con el fin de identificar uno de los primeros ejemplos de este tipo de asociación en el plancton.»Para más información, consulte: Sociedad Max Planck: http://www.mpg.de/en Fundación Gordon y Betty Moore: http://www.moore.org/

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Estados Unidos