Impiden a los organismos infectados la fijación del dióxido de carbono
Los virus - que ya son una pesadilla para la existencia humana - pueden también tener un impacto en el clima de la Tierra. Un nuevo estudio revela que los patógenos roban energía a las bacterias oceánicas, lo que les impide absorber el dióxido de carbono, gas de efecto invernadero. Como resultado, los virus podrían ser responsables de miles de millones de toneladas métricas de dióxido de carbono extra cada año, aunque no está claro el impacto sobre el medio ambiente.
"Creo que es un gran estudio", dice Adam Martiny, ecólogo microbiano en la Universidad de California, Irvine, quien no estuvo involucrado en el trabajo. "Se suma a la creciente idea de que para entender el ciclo global de carbono hay que mirar un montón de diferentes interacciones biológicas".
El océano está lleno de microbios que respiran el dióxido de carbono y obtienen su energía del Sol. De hecho, mediante la conversión de este carbono en bloques de construcción de organismos, llamados cianobacterias y otros microbios del océano, secuestran -o "fijan" - la mitad del dióxido de carbono de la Tierra.
Sin embargo, los virus pueden afectar este proceso. Cuando atacan las cianobacterias les inyectan su material genético, convirtiendo a los microbios en fábricas virtuales de virus. El ADN inyectado incluye genes fotosintéticos, lo que sugiere que los virus - conocidos como cianófagos - podrían estar cambiando mientras las bacterias procesan el carbono.
Para averiguar si ese es el caso, los científicos de la Universidad de Warwick en Coventry, Reino Unido, infectaron uno de los más pequeños microbios fotosintéticos y más abundantes en el planeta - Synechococcus - con cianófagos, bien del Canal Inglés o del Mar Rojo. Alimentaron las bacterias con bicarbonato de sosa, o bicarbonato de sodio, el cual sirvió como fuente de CO2. Mediante el uso de carbono radiactivo en el bicarbonato de sodio, los investigadores fueron capaces de rastrear con precisión la cantidad de dióxido de carbono que las bacterias secuestraron - o "fijaron" - con el tiempo.
Varias horas después de que los científicos introdujeron el virus se estancó la fijación de carbono, informan este mes en la revista Current Biology. Las bacterias infectadas con los virus del Mar Rojo y del Canal Inglés fijaron, respectivamente, 4.8 y 2.3 veces menos carbono que los anfitriones no infectados. La fijación del carbono cayó sin importar la cantidad de luz que estaban recibiendo las bacterias.
Fundamentalmente el equipo encontró que la reducción de la fijación de carbono no se deriva de los cambios tempranos en el proceso de la fotosíntesis, cuando las cianobacterias usan la luz solar para generar energía. Las células infectadas convierten la luz solar en energía tan bien como las células no infectadas. En lugar de ello, parecía que los virus interfirieron durante las etapas posteriores, cuando las bacterias normalmente utilizan la energía del sol para fijar el carbono inorgánico mediante su transformación en azúcares. Al redirigir esa energía hacia su propia reproducción, los virus bloquean la capacidad de las bacterias para fijar carbono.
"Los virus son sólo máquinas egoístas", dice Dave Scanlan, un microbiólogo marino de la Universidad de Warwick, y uno de los autores principales del estudio. "La energía que se está produciendo está siendo desviada por el virus crear más de sí mismos".
El equipo estima que los cianófagos están impidiendo la fijación de entre 20 millones y 5,39 mil millones de toneladas métricas de carbono al año. En su extremo superior, sería el equivalente a alrededor del 10% del carbono fijado cada año por todo el océano, o el 5% del carbono fijado a nivel mundial. El número real depende del número de bacterias que se infectan en un momento dado, algo de lo que los científicos todavía no tienen un buen control. Estudios previos indican que en cualquier lugar del océano se podrían infectar a la vez entre el 1% y el 60% de cianobacterias.
También hay otras preguntas. Por ejemplo, ¿cómo podrían afectar otros virus a diferentes especies de cianobacterias en el océano abierto? "Se trata de un estudio de laboratorio de un virus muy específico y una célula huésped muy específica", dice Martiny. "¿Cómo que se traduce en un entorno marino?. Creo que es un gran desconocido".
Los resultados, dice el autor del estudio Andrew Millard, también en la Universidad de Warwick, ayudarán a los científicos a entender mejor el impacto total de los cianófagos sobre el medio ambiente. Mientras que en este caso particular, la fijación de carbono parecería inclinar la balanza hacia más CO2 y un mayor calentamiento, es sólo un aspecto de lo que están haciendo los virus en el océano. "Independientemente de si es bueno o malo, es parte del sistema", dice. "Y tenemos que entender el sistema si alguna vez queremos entender el calentamiento global".
Artículo científico: Viruses Inhibit CO2 Fixation in the Most Abundant Phototrophs on Earth
