Una expedición en aguas antárticas revela miles de genes microbianos desconocidos y abre nuevas claves para comprender el clima del planeta
- 12 mar
- 4 Min. de lectura
Cada litro de agua contenía millones de microorganismos, y cada uno de ellos albergaba su propio conjunto de genes. Ampliando el mapa genético de la vida microscópica del océano.
Publicado por Sergio Parra
Periodista científico
La inmensidad del océano Austral parece, a primera vista, un desierto líquido dominado por el hielo, el viento y la soledad. Sin embargo, bajo esa superficie inhóspita se despliega una actividad biológica microscópica de proporciones planetarias. Millones de organismos diminutos flotan a la deriva, invisibles a simple vista, pero decisivos para el equilibrio del clima terrestre.
Durante décadas, los científicos han sospechado que estos microorganismos (especialmente el plancton) desempeñan un papel fundamental en la regulación del dióxido de carbono atmosférico. Ahora, un ambicioso proyecto internacional ha revelado que su diversidad genética es mucho mayor de lo que imaginábamos. Un análisis masivo de ADN realizado en las aguas del océano Austral ha descubierto miles de genes microbianos previamente desconocidos, una auténtica cartografía genética de un mundo oculto.
El trabajo, publicado en Nature Communications, constituye la exploración genética más completa jamás realizada en esta región. Sus resultados no solo amplían nuestro conocimiento sobre la biodiversidad marina, sino que también podrían transformar la forma en que entendemos el funcionamiento del sistema climático global.
El océano que regula el clima del planeta
Aunque ocupa una región remota del planeta, el océano Austral ejerce una influencia climática desproporcionada. Sus aguas absorben enormes cantidades de calor y dióxido de carbono procedentes de la atmósfera, actuando como un gigantesco regulador térmico que amortigua el calentamiento global.
Gran parte de esta capacidad se debe a organismos microscópicos conocidos como fitoplancton. Estos diminutos seres realizan fotosíntesis igual que las plantas terrestres. De hecho, se estima que aproximadamente la mitad de la fotosíntesis del planeta ocurre en el océano, lo que significa que una enorme fracción del carbono atmosférico es capturada por estas comunidades invisibles.
Comprender cómo funcionan estos microbios es esencial para predecir el futuro climático. Como explica el biogeoquímico Nicolas Cassar, de la Universidad de Duke, los microorganismos marinos controlan gran parte de la química oceánica. Sus actividades determinan cuánto carbono permanece en el océano y cuánto regresa a la atmósfera.
Sin embargo, hasta ahora el conocimiento sobre estos ecosistemas era fragmentario. Las aguas australes, hostiles y difíciles de explorar, habían permanecido relativamente inexploradas desde el punto de vista genético.
Diez años rastreando el ADN del océano
El nuevo estudio es el resultado de casi una década de investigación internacional. Cassar y su equipo, junto con científicos del Instituto Europeo de Estudios Marinos y otras instituciones, emprendieron una compleja misión para descifrar la diversidad microbiana del océano Austral.
La fase crucial del proyecto tuvo lugar durante una expedición científica de tres meses entre finales de 2016 y principios de 2017. Durante el viaje, los investigadores recolectaron muestras de agua en múltiples puntos de la región antártica. Cada litro de agua contenía millones de microorganismos, y cada uno de ellos albergaba su propio conjunto de genes.
En laboratorio, los científicos extrajeron y secuenciaron el ADN presente en las muestras, una técnica que permite identificar los genes incluso cuando los organismos no pueden cultivarse en laboratorio. Posteriormente compararon esas secuencias con catálogos genéticos existentes que reúnen genes conocidos de microbios marinos.
El resultado fue sorprendente. Una enorme fracción del material genético simplemente no coincidía con nada registrado. Era como abrir un libro del que conocíamos apenas algunas páginas.
Además, al analizar la distribución de los genes, los investigadores observaron que las comunidades microbianas no están repartidas al azar. Diferentes masas de agua (frías capas superficiales, corrientes profundas o regiones influenciadas por la circulación oceánica) albergan ecosistemas microbianos distintos, cada uno adaptado a sus propias condiciones ambientales.
Genes desconocidos en un mundo microscópico
Quizá el hallazgo más llamativo del estudio es que al menos un tercio de los genes detectados no figura en ningún catálogo genético marino conocido. Este descubrimiento sugiere que una gran parte de la biodiversidad microbiana del océano permanece todavía sin describir.
En términos científicos, esto significa que los investigadores han entrado en territorio genético prácticamente inexplorado. Cada uno de esos genes podría codificar proteínas y procesos metabólicos completamente nuevos, capaces de alterar nuestra comprensión de los ciclos biogeoquímicos marinos.
La relevancia de este hallazgo va más allá de la biología marina. Muchos de los procesos que regulan el ciclo global del carbono dependen de la actividad metabólica de microorganismos oceánicos. Si no comprendemos qué genes controlan esas funciones, resulta difícil predecir cómo responderán los océanos al cambio climático.
El siguiente paso para los científicos será analizar con mayor detalle estas secuencias genéticas recién descubiertas. La meta es determinar qué funciones cumplen estos genes y cómo influyen en la absorción de carbono, la productividad del plancton o la química del océano.
En otras palabras, el estudio abre una nueva etapa en la exploración del planeta: la de los ecosistemas invisibles que gobiernan silenciosamente el equilibrio de la Tierra. En las aguas heladas que rodean la Antártida, miles de millones de microbios continúan realizando su trabajo silencioso, sosteniendo procesos que afectan al clima global.Quizá la gran lección de esta investigación sea recordar que los engranajes más decisivos del planeta no siempre son los más visibles. A menudo se esconden en dimensiones microscópicas, flotando en corrientes marinas remotas, escribiendo (gen a gen) la historia climática de la Tierra.
Comentarios