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Las barreras geográficas marcan la distribución de microorganismos marinos

15/02/2010 13:49
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image La distribución de los microorganismos marinos se ve afectada por barreras geográficas, según un estudio realizado en el Océano Ártico por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad de Delaware y la Universidad Laval de Québec.

El trabajo, publicado en 'PNAS', afirma que estos seres son "pequeños, resistentes y muy abundantes". En concreto, explica que estos microorganismos son los habitantes más antiguos de la Tierra ya que tienen más de 3.500 millones de años de antigüedad y además son capaces de colonizar tierra, el mar y el aire.

Igualmente, indica que estos se encuentran en concentraciones de hasta millones de individuos en un gramo de suelo o de una gota de agua. Según los expertos, hasta ahora se pensaba que su dispersión en cualquier tipo de ambiente era ilimitada, pero este estudio ha puesto de relevancia que los frentes oceánicos, originados al mezclarse masas de agua de diferente densidad, constituyen barreras físicas que aíslan a las poblaciones de bacterias y 'archaea' (otro tipo de microorganismos) y dificultan su dispersión, creando islas de microorganismos incomunicadas entre sí.

El investigador del CSIC en el Centro de Estudios Avanzados de Blanes y uno de los autores del estudio, Emilio Ortega Casamayor, explica que ya se sabía que esto pasaba con otros componentes del plancton, pero no con las bacterias y 'archaea', de las que, dado su reducido tamaño, su abundancia astronómica, sus bajas tasas de extinción y su gran resistencia, se pensaba que podían sortear cualquier tipo de barrera física de los ecosistemas".

De hecho, la teoría más extendida entre los microbiólogos postula que todos los microorganismos están en todas partes y que el ambiente local selecciona cuáles se desarrollan y cuáles no, pero este trabajo parece indicar que esto no es exactamente así.

"Este hallazgo implica que a los mecanismos de especiación y evolución de los microorganismos asexuados basados en mutaciones y reordenaciones internas de su material genético o en la adquisición externa de genes habría que añadir el aislamiento geográfico: al igual que en otros seres vivos, una misma especie puede quedar separada por una barrera física y evolucionar así hacia especies distintas", aclaró Casamayor.

En este sentido, especificó que esta situación implica que muchos de los conceptos de la ecología general desarrollada con animales y plantas podría también aplicarse a las bacterias y otros microorganismos, es decir, "que las leyes de la ecología podrían ser universales", agregó.

Concretamente, esta es una de las líneas en la que los investigadores trabajan ahora, buscando la existencia de mecanismos ecológicos que dificulten o inhiban la aparente dispersión ilimitada de los microorganismos. "Esto tiene, aparte del aspecto ecológico, indudable interés para la microbiología clínica y ambiental", apostilló el investigador del CSIC.

MUESTREO EXTENSIVO E INTENSIVO

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores han analizado la presencia y distribución de los microorganismos raros (entendidos como poco abundantes) en el Océano Ártico mediante un muestreo extensivo de más de 750.000 fragmentos del gen ribosómico de bacterias y 'archaea' utilizando novedosas técnicas de pirosecuenciación masiva y análisis bioinformático.

"Nuestro objetivo era identificar si todos estos microorganismos poco abundantes eran verdaderamente especies nuevas desconocidas hasta ahora o restos de especies conocidas, y ver si su distribución seguía o no algún tipo de patrón. Las nuevas técnicas de pirosecuenciación nos han permitido abordar esta pregunta con una resolución impensable cinco años atrás", comentó Casamayor.

Para ello han analizado el Oceáno Ártico (en la imagen figura el rompehielos canadiense utilizado para recoger las muestras) como si se tratase de un súper-organismo, dentro del que han buscado el mayor número posible de genes ribosómicos, muy importantes para identificar y trazar la historia evolutiva de bacterias y 'archaea', en un amplio conjunto de muestras árticas de diferente temperatura y salinidad.

"En principio parece que la inmensa mayoría de estos microorganismos menos abundantes, aunque filogenéticamente próximos a los abundantes, son siempre raros pero se comportan igual que los más abundantes (estarían sometidos, por tanto, a las mismas leyes ecológicas)", declara el investigador.

"Los resultados descartan una distribución aleatoria e ilimitada de los microorganismos, pero también indican que en este nuevo universo existen genes ribosómicos sin correspondencia en las bases de datos actuales y que nos habían pasado desapercibidos hasta ahora debido a su muy baja abundancia", añade Casamayor.

En cualquier caso, no es posible aún afirmar con rotundidad si esta biosfera rara contiene o no especies nuevas para la ciencia, aunque los investigadores confían en tener una respuesta dentro de los próximos cinco años.

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