Primer análisis de la comunidad microbiana que vive en los caparazones de estos crustáceos
Cangrejos de aguas profundas blancos como la nieve pueblan el lecho marino cerca de los respiraderos hidrotermales. El microbiólogo de Oldenburg, Thorsten Brinkhoff, estaba siguiendo la pista de los animales con el sumergible Alvin.
Los respiraderos hidrotermales en el lecho marino albergan algunas comunidades poco usuales. La especie de langosta rechoncha galateoidea Munidopsis alvisca se encuentra entre los organismos que se encuentran comúnmente en los sitios de ventilación hidrotermal en el Golfo de California.
En un artículo publicado recientemente un equipo de investigación internacional dirigido por Janina Leinberger y el Prof. Dr. Thorsten Brinkhoff del Instituto de Química y Biología del Medio Marino (ICBM) de la Universidad de Oldenburg informa que estos pequeños crustáceos blancos son anfitriones de su propio ecosistema especial.
Los científicos de Oldenburg han realizado el primer análisis de la comunidad microbiana que vive en los caparazones de estos crustáceos. Encontraron diferencias significativas entre la composición de este microbioma y otras comunidades microbianas en los alrededores, como las del sedimento o el agua de mar circundante.
El equipo sospecha que tanto los microbios como las langostas rechonchas se benefician de su estrecha relación. Numerosas bacterias oxidantes de metano y sulfuro se encontraron entre los habitantes de los caparazones de las langostas rechonchas. Estos organismos unicelulares están especializados en utilizar compuestos químicos ricos en energía, como el sulfuro de hidrógeno y el metano, que están presentes en el agua que fluye hacia el mar desde los respiraderos hidrotermales.
"El caparazón de las langostas rechonchas proporciona a los microorganismos un hábitat estable muy cerca de los fluidos hidrotermales ricos en nutrientes", explica Brinkhoff.
Imagen: Numerosos cangrejos pueblan los alrededores de los respiraderos hidrotermales en las profundidades del mar. Foto: Thorsten Brinkhoff
Una simbiosis en las profundidades del mar
Los científicos especulan que, por su parte, las langostas rechonchas pueden utilizar las bacterias que viven en su caparazón como fuente de nutrientes. Otra posibilidad es que los microbios ayuden a eliminar el sulfuro de hidrógeno tóxico de los cuerpos de los crustáceos. Esta sustancia inhibe los procesos respiratorios en formas de vida superiores, razón por la cual algunos habitantes de los respiraderos hidrotermales de aguas profundas viven en simbiosis con bacterias oxidantes de azufre. Pero como señala el investigador, "Hasta ahora se sabe muy poco sobre las interacciones entre los microbios y los crustáceos".
Brinkhoff participó en una expedición de 2018 con el buque de investigación estadounidense Atlantis a la cuenca de Guaymas en el Golfo de California, donde la corteza terrestre se está extendiendo y, en consecuencia, hay numerosos respiraderos hidrotermales activos en el fondo marino. El sumergible de investigación Alvin realizó varias inmersiones en algunos de estos respiraderos.
Brinkhoff estaba a bordo cuando el Alvin se dirigió a una estructura rocosa llamada Rebecca's Roost, ubicada a una profundidad de unos 2.000 metros. Los fluidos ricos en minerales que pueden alcanzar temperaturas de más de 300 grados centígrados fluyen desde el lecho marino y varios respiraderos hacia el agua de mar circundante, que está fría a una temperatura de solo tres grados centígrados.
"Allá abajo, estás en un mundo especial”, dice el microbiólogo. En contraste con el fondo del mar profundo, que tiende a ser relativamente árido, las áreas que rodean los respiraderos hidrotermales están llenas de vida. A través del ojo de buey del sumergible, Brinkhoff pudo observar gusanos tubulares, peces, estrellas de mar, calamares, medusas y muchas diminutas y rechonchas langostas.
Imagen: Líquido caliente de hasta 300 grados centígrados sale de extraños respiraderos en el lecho marino. Cuando estos fluidos se encuentran con el agua de mar fría, precipitan oscuras partículas minerales, visibles aquí como una niebla gris. Crédito: Thorsten Brinkhoff
Defensa microbiana
Los tres tripulantes —además de Brinkhoff iban a bordo dos pilotos para gobernar el sumergible— sacaron a la superficie diez ejemplares de estos crustáceos. El análisis genético posterior reveló que todos ellos pertenecían a la misma especie y que sus caparazones albergaban un microbioma diverso. La composición de la comunidad microbiana fue muy similar en cada uno de los especímenes individuales.
El equipo de investigación ve esto como una indicación de que ambas partes se benefician de su relación. "Es probable que estos microbios tengan una función similar a los que viven en la piel de los humanos, es decir, defender a su anfitrión", explica Brinkhoff.
La intención original del científico era examinar las langostas rechonchas en busca de signos de la enfermedad de las manchas quemadas, generalizada en todo el mundo, que causa manchas negras en las conchas de todo tipo de crustáceos, desde el krill hasta las langostas, y podría estar potencialmente relacionada con sus habitantes bacterianos. "Sin embargo, no hubo evidencia de esta enfermedad en los crustáceos de aguas profundas", informa Brinkhoff.
En el próximo paso, el investigador espera descubrir exactamente cómo las langostas rechonchas se benefician de la presencia de sus huéspedes microbianos.
Los hallazgos se han publicado en la revista de acceso abierto Scientific Reports: Microbial epibiotic community of the deep-sea galatheid squat lobster Munidopsis alvisca
Imagen de cabecera: Las langostas blancas rechonchas de la especie Munidopsis alvisca se alimentan de animales muertos, pero también de biopelículas bacterianas. Foto: Andreas Teske
