Los océanos son la base de la salud global del planeta. Las precipitaciones, el agua potable, el clima, gran parte de los alimentos e incluso el oxígeno provienen, en última instancia del mar y son regulados por este. De forma directa casi 3.000 millones de personas en el mundo dependen de la biodiversidad marina y costera para su subsistencia, según la Organización para las Naciones Unidas (ONU).
Pero sabemos muy poco sobre los océanos. La Organización de Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) afirma que se ha explorado menos del 5% de su extensión.
Dos artículos que se publican hoy en la revista Cell ayudarán a comprender un poco más cómo funciona la vida en los océanos. El primero se ha centrado en la diversidad del plancton , mientras que el otro estudio ha analizado la expresión génica de estos microorganismos para así averiguar su capacidad de adaptación. Los autores concluyen que en la zona del ecuador hay más variedad tanto de especies como de genes y, por tanto, presentan una mayor adaptabilidad.
Según la UNESCO
Se ha explorado menos del 5% de los océanos
Se trata de las últimas investigaciones que usan muestras y datos recopilados durante la expedición Tara Oceans. Los científicos a bordo del velero Tara recolectaron 35.000 muestras de plancton de todos los océanos del mundo entre 2009 y 2012. El objetivo era analizar la diversidad de estos organismos microscópicos en todo el planeta y crear una base de datos oceanográficos abierta y pública.
“Cada gota de agua marina está llena de microorganismos que juegan un papel central en muchos procesos relevantes para la vida en la Tierra”, señala en un comunicado Shinichi Sunagawa, investigador en microbiología en a Escuela Politécnica federal de Zúrich y coautor en ambos estudios. “Comprender los factores ecológicos que determinan su diversidad, composición y actividad es esencial para modelar y predecir mejor las desviaciones futuras, especialmente a la luz del cambio climático”.
Con datos del Tara
Los autores del primer estudio elaboraron mapas de distribución de los mayores grupos de plancton a lo largo del planeta en función de su diversidad
A partir de los datos del Tara, los autores del primer estudio elaboraron mapas de distribución de los mayores grupos de plancton a lo largo del planeta en función de su diversidad. Según los resultados, la mayor variedad de microorganismos está en la zona del ecuador y la menor en la zona de los polos.
El factor principal que explicaba este gradiente de diversidad era la temperatura. La disponibilidad de recursos sería el segundo, según los autores.
Este gradiente de variedad de especies en función de la latitud estaba bien establecido en la tierra. Ahora, se encuentran los mismos patrones en el océano.
“Es el primer estudio que lo mide”, destaca Silvia G. Acinas, científica titular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y una de las coordinadoras de la expedición Tara. Según explica la investigadora, ha sido posible porque ahora se disponía de datos también en los polos. “En los anteriores artículos publicados teníamos muy pocos datos. Para hacer eso hay que tener datos de todas las latitudes”.
Según la investigadora, también ha sido posible realizar un estudio más global porque han integrado todos los tipos de microorganismos, desde virus hasta zooplancton. Además lo han hecho con un nivel de resolución antes “inviable”. Para ello usaron imágenes de microscopio y la secuenciación masiva de genes que sirven de marcadores para clasificar especies.
Análisis de la transcripción
El segundo estudio complementa al anterior analizando no solo los genes presentes, sino cuáles se activan
El segundo estudio complementó al anterior analizando no solo los genes presentes, sino cuáles se activaban. Como explica G.Acinas, al estudiar los genes se puede extraer la información del ADN que sirve para indicar que están ahí y captar la diversidad de microorganismos. Pero también se puede obtener la información del ARN, que indica cuáles de todos los genes presentes están activos. Así se puede observar la capacidad de adaptación al medio.
Según esta investigación, las comunidades de microorganismos de aguas cálidas son más diversas y se benefician de una gran variedad de genes que pueden ser activados o inactivados para ayudarlos a adaptarse al medio.
En las aguas polares en cambio, se encontró que la variedad de especies y de genes es mucho menor. Tal comunidad es más dependiente de su ambiente y podría no ser capaz a adaptar su actividad mediante cambios en la expresión de sus genes.
“En las zonas cálidas no solo vemos la mayor diversidad genética, sino que también vemos cómo van cambiando sus niveles de expresión en función del ambiente. En cambio en las zonas polares no están tan adaptados sino que lo que hacen es un cambio del tipo de microorganismo”, explica G. Acinas.
En aguas polares
El plancton más dependiente de su ambiente y podría no ser capaz a adaptar su actividad mediante cambios en la expresión de sus genes en respuesta al calentamiento global
Las aguas más calientes y más frías aparecen entonces como dos ecosistemas con distintos mecanismos adaptativos de su población microbiana que responderán de formas diferentes al cambio ambiental, según plasman los estudios.
El futuro aumento de las temperaturas en los océanos se espera que modifique la diversidad y distribución del plancton y que esto, en última instancia, altere el suministro de nutrientes a aguas superficiales. Los estudios señalan hacia diferentes impactos del cambio climático.
“Es probable que el calentamiento del océano conduzca a una ‘tropicalización’ o aumento de la diversidad de plancton en aguas templadas y polares”, señala en un comunicado la coautora de uno de los estudios Lucie Zinger, profesora asociada de Ecología Molecular en la La Escuela Normal Superior de París (Francia). Ello también conllevará a que las comunidades autóctonas de los polos resistan peor al aumento de temperatura por su menor capacidad de adaptabilidad gracias a la activación o inactivación de genes.
Una limitación de los datos provenientes de la expedición de Tara Oceans, según señalaron los artículos, es que las muestras fueron recolectadas en un período de tiempo relativamente corto, menos de cuatro años. Esto hace que sea difícil observar tendencias mensurables en los océanos actuales relacionadas con el cambio climático. Los investigadores afirman que se necesitan estudios a más largo plazo para predecir mejor cómo responderá la diversidad del plancton al cambio climático.
FUENTE: La Vanguardia, 14 / 11 / 2019
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