updated 10:04 AM CEST, Sep 23, 2017

Nuevo tipo de simbiosis: bacterias comen amoniaco en las branquias de los peces

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branquias de una carpa

Un nuevo estudio ofrece una solución para la alimentación en la acuicultura

Microbiólogos e investigadores de peces de la Universidad Radboud han descubierto un nuevo tipo de simbiosis: Bacterias en las branquias de los peces convierten gas amoniaco nocivo en nitrógeno inofensivo. Publicaron una vista anticipada de los resultados en la revista Environmental Microbiology Reports de esta semana.

Los peces producen una gran cantidad de amoníaco, que es un producto de desecho de su metabolismo de las proteínas. El amoníaco también contamina el agua en la que viven, y en concentraciones excesivas puede incluso ser mortal. "Nosotros los humanos excretamos el exceso de amoníaco en nuestra orina, a través de la urea. Los peces lo hacen a través de sus branquias", explica el microbiólogo Huub Op den Camp. "En Nimega nos hemos especializado en la identificación y la propagación de bacterias anammox que se alimentan de amoniaco". Las branquias eran, por tanto, un primer lugar lógico para empezar a buscar bacterias del ciclo de nitrógeno en los peces.

Preparación de las branquias

tejido de las branquias de una carpaLa investigación encontraron que las branquias tanto del pez cebra como de la carpa están llenas de microorganismos. Para identificar estos microorganismos los microbiólogos utilizaron una variedad de técnicas microscópicas y mediciones de isótopos, además de la impresión del ADN. "La preparación de las branquias para los experimentos fue un reto, ya que era muy diferente a lo que estamos acostumbrados", dice Mike Jetten. "El cartílago en el arco branquial hace que sea extremadamente difícil cortar delgadas secciones para el estudio microscópico". Pero, en última instancia, los microbiólogos tuvieron éxito.

Los biólogos retiraron las branquias de los peces para su posterior estudio. Incluso entonces todavía producían gas nitrógeno, lo que significa que las bacterias permanecieron activas. Los biólogos también querían determinar exactamente la cantidad de amoniaco que comen las bacterias. Para ello, tuvieron que determinar el balance de nitrógeno en los acuarios. Esta era una tarea difícil debido al intercambio y continuo biofiltrado del agua, que también elimina algo de amoniaco. En los peces alimentados de manera intermitente, resultó que el 31% de la alimentación terminaba en el agua como amoniaco. En los peces alimentados continuamente esto era sólo el 18%. Gran parte del amoníaco se había convertido en gas nitrógeno, que escapó sin causar daño al agua.

examen de las branquias de una carpa

Tácticas de alimentación

El descubrimiento de un nuevo tipo de simbiosis no sucede muy a menudo. "En algún momento durante la evolución los peces aceptaron estas bacterias, y resultó ser una estrategia exitosa", dice Op den Camp. "La pregunta ahora es si las bacterias están presentes también en otras especies de peces cebra y carpas. Sospechamos que esta simbiosis es común en los peces de agua dulce, pero aún no se ha confirmado".

Este estudio también ofrece una lección para la acuicultura. "La alimentación conduce a un pico en la producción de amoníaco. Para la simbiosis entre los peces y las bacterias, es mejor si la producción de amoníaco es más constante. Por tanto, es mejor alimentar a menudo con cantidades pequeñas que con grandes cantidades una o dos veces al día. Las bacterias - y por lo tanto los peces - se benefician de esta táctica de alimentación ya que casi todos los organismos se benefician de la constancia".

Artículo científico: Branchial nitrogen cycle symbionts can remove ammonia in fish gills


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