Loading...
updated 10:21 AM CET, Dec 11, 2017

Bacteria comedora de nitrógeno puede acelerar el calentamiento global

Ratio: 5 / 5

Inicio activadoInicio activadoInicio activadoInicio activadoInicio activado
 
Bacteria comedora de nitrógeno puede acelerar el calentamiento global - 5.0 out of 5 based on 2 votes

fiordo Barkeley Sound

Cultivan y secuencian el genoma completo de un microbio marino importante para el cambio climático

Las tortugas marinas y las ballenas pueden ser las criaturas más carismáticas del mar, pero los verdaderos dueños del océano constituyen el 98 por ciento de la biomasa del océano y, sin embargo, individualmente son demasiado pequeños para verse a simple vista.

Estos son los microbios marinos, un grupo diverso de organismos que incluye microalgas, virus, bacterias y arqueas. Ellos sirven como la base de la cadena alimentaria marina y son responsables de controlar gran parte del flujo de los nutrientes y de la salud del océano.

Sin embargo, a pesar su prevalencia, se sabe muy poco acerca de cómo interactúan y llevan a cabo los procesos fundamentales en el océano, particularmente en aguas profundas bajas en oxígeno, donde los efectos del cambio climático son cada vez significativos. En estas zonas se pierde hasta la mitad de todo el nitrógeno disponible - un nutriente que es esencial para toda la vida del océano - debido a los procesos microbianos en sobremarcha a causa del agua del océano más cálida y la menor circulación.

Ahora, un equipo de la Universidad de Washington ha arrojado nueva luz sobre una bacteria común, pero poco conocida, que se sabe que vive en estas áreas. Mediante el cultivo y la secuenciación del genoma completo del microbio, los oceanógrafos descubrieron que contribuye significativamente a la eliminación del nitrógeno que sustenta la vida en el agua de nuevas y sorprendentes maneras.

"Si queremos entender cómo están trabajando los océanos y ser capaces de modelarlos en cualquier tipo de forma predictiva, tenemos que entender con mayor precisión cuáles son las entradas y salidas", dijo el autor principal, Robert Morris, profesor asociado de oceanografía de la Universidad de Washington. "Este es un organismo importante que fija carbono, está involucrado en la pérdida de nitrógeno y se encuentra en partes del océano que están cambiando debido al cambio climático. Ahora tenemos el primer cultivo en el laboratorio y podemos estudiar su fisiología".

Los hallazgos fueron publicados el 19 de julio en Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology, una publicación de Nature.

célula de bacteria Candidatus Thioglobus autotrophicusEste organismo, conocido como Candidatus Thioglobus autotrophicus, está presente en todo el mundo en aguas pobres en oxígeno y es uno de los organismos dominantes en estas áreas - entre el 40 y el 60 por ciento de todas las células en algunas regiones.

Los seres vivos utilizan el oxígeno para sus actividades metabólicas, pero en zonas con poco oxígeno las bacterias y arqueas han evolucionado para "respirar" otros elementos disponibles en el agua de mar. Uno de ellos es una sustancia química llamado nitrato que, respirado, produce nitrógeno gaseoso. Estos gases escapan a la atmósfera, dejando efectivamente el océano y eliminando del agua el valioso nitrógeno.

Las bacterias cultivadas y secuenciadas por los oceanógrafos de la UW se han catalogado que juegan un importante papel en la eliminación de nitrógeno del océano, pero hasta ahora los científicos no tenían una imagen completa de cómo sucedía.

"Hemos llenando los vacíos, proporcionando un genoma completo", dijo la autora Vega Shah, una estudiante de doctorado en oceanografía de la Universidad de Washington. "Ahora podemos hablar de lo que estos organismos pueden y no pueden hacer".

El equipo de investigación confirmó que las bacterias están contribuyendo a la pérdida de nitrógeno, pero de una manera diferente de lo esperado. Más específicamente, son responsables de un paso clave - la conversión de nitrato a una sustancia química similar llamada nitrito - que luego pasa a alimentar otros procesos de eliminación de nitrógeno.

La investigación anterior se había planteado la hipótesis de que estos microbios también producen amoníaco, otro producto químico que contiene nitrógeno. En lugar de ello, el equipo de la UW encontró que los microbios consumen amoníaco, compitiendo esencialmente con otros organismos por este compuesto de nitrógeno que también es importante para el crecimiento y el desarrollo.

crecimiento del cultivo de bacterias en el laboatorio

A escala mundial, las áreas del océano donde viven estas bacterias son cada vez más grandes debido a que el cambio climático crea condiciones que producen zonas de bajo oxígeno, incluidas las temperaturas más calientes del océano y la menor circulación del agua.

"En la imagen más grande, sabemos que diferentes tipos de zonas de mínimo oxígeno que albergan estos organismos son cada vez más grandes y más persistentes", dijo Shah. "Por lo tanto, toda la influencia que estos microbios tienen en la química del agua y la atmósfera va a ser más y más importante - básicamente, su hábitat se está expandiendo".

El cultivo de este organismo en el laboratorio no fue una tarea fácil. Los oceanógrafos de la UW combinaron varias técnicas para cultivar las bacterias lo más cerca posible a su ambiente nativo del océano. Llevó casi un año en estabilizarlas hasta el punto en que los investigadores pudieran empezar a hacer experimentos fisiológicos.

recolección de bacterias del agua de mar

Incluso los experimentos, sin embargo, tomaron más tiempo de lo normal debido a que estos organismos crecen mucho más lento que la mayoría de los cultivos desarrollados en el laboratorio.

"La mayoría de los experimentos duraron de 10 a 15 días, ya que estaban creciendo tan lentamente. Pero la ventaja es que en realidad se están comportando de manera muy similar a como lo hacen en el medio ambiente marino", dijo Morris.

Shah recogió los organismos de un fiordo de bajo contenido de oxígeno de la costa de la Columbia Británica desde el R/V Thomas G. Thompson durante una campaña de investigación. A continuación, utilizó estos organismos para cultivar en el laboratorio descendientes idénticos.

Los investigadores buscarán el siguiente papel que desempeña esta bacteria en los ciclos de carbono y azufre de los océanos. También recibieron recientemente fondos de la Fundación Nacional de Ciencias para estudiar este organismo y sus familiares en otras áreas de bajo oxígeno en todo el mundo, incluyendo en las costas de México.

Artículo científico: Cultivation of a chemoautotroph from the SUP05 clade of marine bacteria that produces nitrite and consumes ammonium

Ya que estás aquí...

... tenemos un pequeño favor que pedirte. Más personas que nunca están leyendo Vista al Mar pero muchas menos lo están pagando. Y los ingresos por publicidad en los medios están cayendo rápidamente. Así que puedes ver por qué necesitamos pedir tu ayuda. El periodismo divulgador independiente de Vista al Mar toma mucho tiempo, dinero y trabajo duro para producir contenidos. Pero lo hacemos porque creemos que nuestra perspectiva es importante, y porque también podría ser tu perspectiva.

Si todo el que lee nuestros artículos, que le gustan, ayudase a pagar por ello, nuestro futuro sería mucho más seguro. Gracias.

Hacer una donación a Vista al Mar