Microbios de aguas profundas engullen gases de efecto invernadero y quizás también vertidos de petróleo

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fondo marino de Guaymas

Especies recientemente descubiertas representan nuevas ramas en el árbol de la vida

Científicos de la Universidad de Texas en el Instituto de Ciencias Marinas de Austin descubrieron casi dos docenas de nuevos tipos de microbios, muchos de los cuales utilizan hidrocarburos como el metano y el butano como fuentes de energía para sobrevivir y crecer, lo que significa que las bacterias recién identificadas podrían ayudar a limitar concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera y algún día podrían ser útiles para limpiar derrames de petróleo.

En un artículo publicado en Nature Communications esta semana, los investigadores documentaron una amplia diversidad en las comunidades microbianas que viven en los sedimentos extremadamente cálidos de aguas profundas ubicados en la Cuenca de Guaymas en el Golfo de California. El equipo descubrió nuevas especies microbianas que son tan diferentes genéticamente de las que se han estudiado anteriormente que representan nuevas ramas en el árbol de la vida. Muchas de estas mismas especies poseen marcados poderes para comer contaminantes, como otros microbios previamente identificados en el océano y el suelo.

"Esto muestra que los océanos profundos contienen una gran biodiversidad inexplorada y que los organismos microscópicos son capaces de degradar el petróleo y otros productos químicos nocivos", dijo el profesor asistente de ciencias marinas Brett Baker, el principal investigador del artículo. "Debajo del fondo oceánico, existen ahora enormes reservorios de gases de hidrocarburos, incluidos metano, propano, butano y otros, y estos microbios evitan que los gases de efecto invernadero se liberen a la atmósfera".

Brett Baker

El nuevo estudio representa el muestreo genómico más grande de los sedimentos de la cuenca de Guaymas.

El análisis de los investigadores sobre los sedimentos a 2.000 metros bajo de la superficie, donde la actividad volcánica eleva las temperaturas a alrededor de 200 grados centígrados, recuperó 551 genomas, 22 de los cuales representaron nuevas entradas en el árbol de la vida. Según Baker, estas nuevas especies eran genéticamente lo suficientemente diferentes como para representar nuevas ramas en el árbol de la vida, y algunas eran lo suficientemente diferentes como para representar filos completamente nuevos.

"El árbol de la vida es algo que la gente ha estado tratando de entender desde que Darwin ideó el concepto hace más de 150 años, y sigue siendo este objetivo en movimiento en este momento", dijo Baker, quien anteriormente formaba parte de un equipo que mapeaba el el árbol de la vida genómico más completo hasta la fecha. "Tratar de mapear el árbol es realmente crucial para entender todos los aspectos de la biología. Con la secuenciación del ADN y los enfoques informáticos que utilizamos, nos estamos acercando y las cosas se están expandiendo rápidamente".

árbol de la vida de los microbiosSolo alrededor del 0,1 por ciento de los microbios del mundo pueden cultivarse, lo que significa que hay miles, tal vez incluso millones, de microbios aún por descubrir.

El equipo de Baker investiga las interacciones entre las comunidades microbianas y los nutrientes disponibles para ellas en el medio ambiente tomando muestras de sedimentos y microbios de la naturaleza y luego extrayendo ADN de las muestras. Los investigadores secuencian el ADN para unir los genomas individuales, los conjuntos de genes en cada organismo, y deducir a partir de los datos cómo consumen los microbios diferentes nutrientes.

"Para esto, intentamos buscar organismos que se hayan estudiado antes y buscar similitudes y diferencias", dijo Nina Dombrowski, quien ahora se encuentra en el Instituto Real de Países Bajos para la Investigación del Mar. "Esto inicialmente puede parecer fácil, pero en realidad no lo es, ya que a menudo más de la mitad de los genes que encontramos no están caracterizados y son desconocidos".

sumergible AlvinLas muestras se recolectaron utilizando el sumergible Alvin, el mismo submarino que encontró el Titanic, porque los microbios viven en ambientes extremos. Andreas P. Teske, profesor de la University of North Carolina, quien colaboró con Baker y Dombrowski, ha impulsado la recolección de muestras en la Cuenca de Guaymas durante varios años, trabajando con científicos de todo el mundo que utilizan diferentes enfoques para estudiar la vida allí.

Este mes, Baker forma parte de un equipo en el muestreo de Alvin en áreas de la cuenca que nunca se habían estudiado antes.

"Creemos que esto es probablemente la punta del iceberg en términos de diversidad en la Cuenca de Guaymas", dijo Baker. "Entonces, estamos haciendo muchas más secuencias de ADN para tratar de saber cuánto más hay. Este documento es realmente nuestro primer indicio de qué son estas cosas y qué están haciendo".

Artículo científico: Expansive microbial metabolic versatility and biodiversity in dynamic Guaymas Basin hydrothermal sediments

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