updated 3:21 PM CET, Dec 9, 2016

Ayudantes invisibles del mar: Bacterias marinas impulsan en el océano el crecimiento de diminutas algas

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bacterias ayudan al crecimiento de las diatomeas

Las diatomeas crecen más rápido en presencia de bacterias que liberan una hormona de crecimiento

Un vaso de agua de mar está lleno de vida, y una reciente expedición reveló más sobre lo que contiene el agua del océano. Criaturas microscópicas en los océanos del mundo pesan más que todos los peces del mar y producen cerca de la mitad del oxígeno de la Tierra.

Sin embargo, la ecología de microbios marinos, que son cruciales para todo, desde la absorción de dióxido de carbono del aire hasta la regulación de la productividad de las pesquerías más importantes, sólo se está empezando a ser entendida.

En un paso para entender este oculto mundo oceanógrafos de la Universidad de Washington (UW) han descubierto que las diatomeas - algas unicelulares de intrincado patrón que existen en los océanos del mundo - crecen más rápido en la presencia de bacterias que liberan una hormona de crecimiento conocida por beneficiar las plantas terrestres. El estudio , publicado en línea el 27 de mayo en Nature, utiliza herramientas genéticas y moleculares para descubrir lo que controla los ecosistemas marinos.

"Estos organismos muy pequeños están interactuando con su entorno, pero también están interactuando con otros organismos", dijo la co-autora Ginger Armbrust, profesora de oceanografía de la Universidad de Washington. "Con el fin de entender cómo funcionan los futuros ecosistemas tenemos que entender cómo interactúan entre sí estos organismos que son la base de la red alimentaria marina".

El grupo de investigación de Armbrust ha estudiado durante mucho tiempo las diatomeas, que son algas microscópicas que llevan a cabo una quinta parte de la fotosíntesis del planeta, más que todos los bosques tropicales terrestres combinados. Miembros del laboratorio comenzaron este proyecto examinando bacterias en todas las muestras de Pseudo-nitzschia multiseries, una diatomea costera común obtenida de cinco lugares en todo el norte del Pacífico y el Atlántico. A continuación cultivaron muestras de agua de todas las bacterias que viven en el agua de mar, y encontraron que las diatomeas no se reproducen siempre.

El co-autor Shady Amin, ex investigador postdoctoral de la UW ahora en la facultad de la Universidad de Nueva York Abu Dhabi, añadió que una bacteria común a las cinco muestras, un tipo llamado Sulfitobacter, aceleró dramáticamente el crecimiento cuando se añadía una concentración suficientemente alta.

Los autores mostraron que estas bacterias intercambian material con las diatomeas, mientras que producen a su vez auxina, una hormona conocida hecha por los microbios que viven alrededor de las raíces de las plantas terrestres.

"El intercambio de ida y vuelta de materiales entre estas pequeñas criaturas se asemeja a un diálogo permanente entre dos organismos vivos que culmina en la producción de auxina", dijo Amin. "Fue tan fascinante que nos preguntamos si podíamos ver este comportamiento en otros lugares".

A continuación, los investigadores fueron al mar y utilizaron algunas herramientas de alta tecnología. Después de haber demostrado lo que sucede en el laboratorio, recogieron otras muestras oceánicas y encontraron la misma hormona del crecimiento. Luego usaron nuevas técnicas genéticas para detectar la actividad de los microbios marinos - difícil de hacerlo en cautiverio - ya que nunca sobreviven la transición al laboratorio. La misma interacción se llevaba a cabo, sobre todo en las costas, pero entre los diferentes organismos que no pueden ser transferidos al laboratorio.

interacción entre bacterias y diatomeas

"Estamos en un lugar como un campo en el que reconocemos que puede haber interacciones muy específicas entre microbios marinos", dijo Armbrust. "No me preguntes cómo están ahí fuera muchas interacciones comparables. No tengo ni idea. Sólo puedo imaginar que hay un montón. Y hemos descubierto una de ellas".

Ella predice que más de tales interacciones ayudarán a explicar cómo crecen en las aguas del océano o mantienen su productividad, o cómo la base de la red alimentaria marina podría cambiar en un clima cambiante.

"Muchas de las herramientas que ven la función de las células individuales se han desarrollado en el mundo de la medicina", dijo Armbrust. "Ahora podemos aplicarlas al océano, estamos empezando a abrir las cortinas de cómo funciona este mundo oculto".

La investigación fue financiada por la National Science Foundation y la Fundación Gordon y Betty Moore.

Artículo científico: Interaction and signalling between a cosmopolitan phytoplankton and associated bacteria