Los perfiles lipídicos del plancton están estrechamente vinculados a su entorno
El plancton puede ser diminuto, pero desempeña un importante papel en el océano. Como base de los ecosistemas marinos, sustenta las redes tróficas oceánicas y ayuda a regular el clima de la Tierra almacenando carbono.
Si bien estudios de laboratorio han demostrado que el plancton puede ajustar su composición química en respuesta a los cambios ambientales, un nuevo estudio global revela cómo ocurren estas adaptaciones en el océano real.
El Centro de Ciencias Ambientales Marinas (MARUM) de la Universidad de Bremen y la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI) reanalizaron conjuntos de datos masivos de distribuciones a gran escala de lípidos derivados del plancton en el océano, que fueron publicados inicialmente por el WHOI en 2022.
"Este estudio demuestra el valor de la ciencia abierta", afirma el Dr. Weimin Liu, primer autor del estudio, de MARUM. "Utilizando nuevos métodos con datos de acceso abierto, descubrimos patrones de adaptación del plancton previamente ocultos".
Los conjuntos de datos, que suman más de 200 GB de datos de espectrometría de masas, incluyen perfiles lipídicos (componentes clave de las membranas celulares) de 930 muestras recolectadas en los océanos Atlántico, Pacífico y Ártico, a profundidades desde la superficie hasta 400 metros.
A diferencia de los enfoques tradicionales que se centran únicamente en moléculas conocidas, este estudio también incluyó lípidos desconocidos mediante análisis de redes, permitiendo que los datos hablen por sí solos. Este enfoque permitió una visión más completa y menos sesgada de la diversidad lipídica en el plancton marino.
Imagen: En esta imagen del Envisat, una floración de fitoplancton forma un 8 en el océano Atlántico Sur, a unos 600 km al este de las Islas Malvinas. Foto: ESA
El análisis mostró que los perfiles lipídicos del plancton están estrechamente vinculados a su entorno.
La mayor diversidad lipídica numérica se encontró en los fríos océanos polares y subpolares, donde el plancton utiliza una gama más amplia de estrategias, como el acortamiento de las cadenas de ácidos grasos, para mantener la fluidez de sus membranas celulares. En océanos abiertos más cálidos, el equipo observó cambios en la distribución lipídica que probablemente reflejan adaptaciones a la baja disponibilidad de nutrientes. En las aguas más profundas de estas regiones, el plancton aumentó la producción de ácidos grasos insaturados, una estrategia que puede reflejar una respuesta a las condiciones de poca luz.
"Estos cambios en los lípidos revelan cómo se adaptan a su entorno las comunidades planctónicas", afirma el Dr. Liu. "Dado que el plancton, especialmente el fitoplancton, constituye la base de los ecosistemas oceánicos, sus respuestas pueden repercutir en toda la red trófica marina y tener consecuencias de gran alcance, a veces inesperadas".
Esta investigación demuestra cómo la combinación de la lipidómica ambiental con la ciencia de datos puede descubrir los mecanismos detrás de la adaptación del plancton, ofreciendo una nueva perspectiva sobre cómo funcionan los ecosistemas marinos. La investigación se beneficia del establecimiento de experiencia en quimioinformática dentro del Clúster de Excelencia "El fondo del océano: la interfaz inexplorada de la Tierra", con sede en el MARUM.
El estudio se publicó el 23 de mayo de 2025 en la revista Science Advances: Unraveling plankton adaptation in global oceans through the untargeted analysis of lipidomes
