La mitad del oxígeno que respiramos proviene de organismos marinos
Un equipo internacional ha realizado el primer estudio global de la diversidad ecológica de los virus en los océanos durante las expediciones a bordo de un solo velero, el Tara.
Identificaron cerca de 200.000 especies marinas virales, que superan ampliamente las 15.000 conocidas de estudios oceánicos anteriores de estas aguas y los aproximadamente 2.000 genomas disponibles de virus de microbios cultivados.
Sus hallazgos, que aparecen hoy 25 de abril en la revista Cell, tienen implicaciones para comprender problemas que van desde la evolución hasta el cambio climático, porque ayudan a crear una nueva imagen de nuestro planeta y cómo puede verse afectado por las interacciones entre los organismos.
"Los virus son estas pequeñas cosas que ni siquiera se pueden ver, pero como están presentes en cantidades tan grandes, realmente importan", dice el autor principal Matthew Sullivan (@Lab_Sullivan), un microbiólogo de la Universidad Estatal de Ohio. "Hemos desarrollado un mapa de distribución que es fundamental para cualquiera que quiera estudiar cómo manipulan los virus el ecosistema. Hubo muchas cosas de nuestros hallazgos que nos sorprendieron".
Entre las sorpresas estuvo la existencia de estas cerca de 200.000 especies virales marinas.
Además, el análisis de la metacomunidad mostró que los virus se organizaron en todo el océano en cinco zonas ecológicas distintas, lo cual fue inesperado dada la naturaleza fluida de los océanos y la complejidad de muchas de las regiones marinas.
También, a pesar del paradigma de organismos más grandes, la diversidad de especies es más alta cerca del ecuador y más baja cerca de los polos, los investigadores recolectaron una gran cantidad de muestras en el Ártico en comparación con estudios previos de la vida oceánica y encontraron un punto caliente de biodiversidad en el Océano Ártico.
Las muestras se recolectaron entre 2009 y 2013 en el Tara como parte del trabajo de Tara Oceans. Iniciado en 2006, el proyecto Tara tiene como objetivo realizar una ciencia oceánica única e innovadora con el objetivo de predecir y anticipar mejor los impactos del cambio climático.
En el trabajo actual, un equipo rotativo de científicos dedicó un tiempo en el velero recolectando muestras de agua del océano desde diferentes profundidades en muchas regiones geográficas. Después de ser recolectadas, las muestras para este estudio se filtraron y se enviaron para su análisis a una docena de laboratorios diferentes.
Los investigadores estudiaron no solo las muestras de agua en busca de virus, sino también otros microbios y criaturas vivientes. "Filtramos las muestras para analizar organismos que varían en tamaño desde virus a huevos de pescado", dice Sullivan. Añade que se publicarán artículos que informan sobre algunos de los otros componentes microbianos de las muestras.
Otro aspecto notable del proyecto fue la gran cantidad de muestras recolectadas en el Ártico, un punto culminante que no ha sido parte de estudios anteriores sobre la vida oceánica.
Esta investigación tiene importantes implicaciones para comprender cómo afectan a la atmósfera terrestre los microorganismos oceánicos. "En los últimos 20 años, más o menos, hemos aprendido que la mitad del oxígeno que respiramos proviene de organismos marinos", señala Sullivan. "Además, los océanos absorben la mitad del dióxido de carbono de la atmósfera".
"Debido a la química compleja, los elevados niveles de dióxido de carbono en la superficie acidifican los océanos", agrega Sullivan.
"Sin embargo, si el dióxido de carbono se convierte en carbono orgánico y biomasa, puede transformarse en partículas y hundirse en los océanos profundos. Ese es un buen resultado para ayudar a mitigar el cambio climático inducido por el ser humano, y estamos aprendiendo que los virus pueden ayudar a facilitar este hundimiento. Tener un nuevo mapa de la ubicación de estos virus puede ayudarnos a comprender esta "bomba" de carbono oceánico y, más ampliamente, la biogeoquímica que afecta al planeta".
Los investigadores dicen que tener una imagen más completa de la distribución y la abundancia de virus marinos les ayudará a determinar en qué virus deberían enfocarse para estudios futuros. Además, los mapas basados en esta investigación establecen una línea de base para otros esfuerzos de recolección en el futuro, que pueden ayudar a responder preguntas sobre cómo cambian con el tiempo los niveles de microorganismos, en respuesta a la variación estacional y al cambio climático.
"Los modelos de ecosistemas oceánicos anteriores han ignorado comúnmente a los microbios y rara vez incluyen virus, pero ahora sabemos que son un componente vital para incluir", concluye Sullivan.
Artículo científico: Marine DNA Viral Macro- and Microdiversity from Pole to Pole
