Un equipo de investigadores ha pasado años domesticando misteriosos microbios marinos del océano abierto para que crezcan en un laboratorio e investigar sus hábitos alimenticios. Los últimos descubrimientos del grupo, dirigidos por los profesores de oceanografía Grieg Steward y Kyle Edwards, de la Universidad de Hawái en Manoa, revelaron que una amplia variedad del fitoplancton investigado no sólo realiza la fotosíntesis; en muchos casos también son depredadores voraces. El estudio fue publicado en The ISME Journal.
El fitoplancton usa la luz del sol para hacer la fotosíntesis y crecer, y algunos hacen la fotosíntesis y comen presas, como haría la Venus atrapamoscas (Dionaea muscipula). Pero, a diferencia de las plantas terrestres carnívoras, este fitoplancton de doble función es microscópico (cada uno es una sola célula de menos de una décima parte del ancho de un cabello humano) y nadan usando flagelos para atrapar presas bacterianas. Debido a que estas variedades de fitoplancton combinan dos modos de alimentación diferentes (fotosíntesis y depredación), se les conoce como mixótrofos.
Aislamiento y cultivo de fitoplancton
«Los oceanógrafos han sabido acerca de los mixótrofos durante mucho tiempo, pero el interés en ellos realmente ha ido creciendo durante la última década a medida que aprendemos cuán frecuentes e importantes son en el ecosistema del océano«, comenta Qian Li, autora principal del estudio y exinvestigadora postdoctoral en el Centro de Oceanografía Microbiana – Investigación y Educación (C-MORE) en la Escuela de Ciencias y Tecnología del Océano y la Tierra de UH Mānoa (SOEST). Li ahora es miembro de la facultad en la Universidad Jiao Tong de Shanghai, en China.
Una de las principales contribuciones de la investigación, y la base del estudio actual fue el cultivo de una gran colección de diversos mixótrofos del océano abierto, un proceso llevado a cabo por Christopher Schvarcz cuando era estudiante de posgrado y luego investigador postdoctoral en C-MÁS.
Colección sin precedentes
«Muchas de estas especies en nuestra colección habían sido detectadas en agua de mar utilizando métodos modernos de identificación molecular, pero nunca antes se habían cultivado«, comenta Schvarcz. «Como resultado, se han acumulado enormes cantidades de datos sobre qué formas de vida están en mar abierto, pero no sabíamos qué estaban haciendo o cómo de rápido lo estaban haciendo«.
«Tener esta colección sin precedentes de especies en cultivo es muy emocionante y cambia por completo el tipo de preguntas que podemos hacer«, afirma Edwards, coautor del estudio y profesor en SOEST.
Llenando un vacío de conocimiento crucial para comprender el ecosistema oceánico
Una de esas preguntas era «¿cómo de rápido estos mixótrofos comen Prochlorococcus?», una bacteria fotosintética y uno de los mayores contribuyentes a la fotosíntesis en el océano abierto. Averiguar quién come estas diminutas células es fundamental para comprender el ecosistema oceánico.
Los mixótrofos parecen ser los principales consumidores de bacterias, y eso incluiría bacterias fotosintéticas como Prochlorococcus, pero hasta ahora no había una observación directa de que algún mixótrofo se coma a este jugador clave de la red alimentaria marina, y no hay datos sobre la tasa a la que lo hacen. Esa situación ha cambiado drásticamente con este nuevo estudio que comparó las tasas de alimentación de docenas de aislamientos únicos de fitoplancton y cuantificó cómo las tasas de alimentación se ven afectadas por la disponibilidad de alimentos.
Una amplia diversidad
«La Dra. Li realizó una cantidad impresionante de trabajo experimental cuidadoso para este estudio«, afirma Steward, coautor del estudio y profesor de SOEST. «La cantidad de nuevo fitoplancton oceánico que caracterizó es extraordinaria y reveló que las diferentes especies de mixótrofos varían ampliamente en sus tasas de alimentación. Estos datos ayudan a llenar un gran vacío en nuestro conocimiento sobre cómo encajan los diferentes mixótrofos en la red alimentaria marina«.
Los autores concluyeron a partir de su trabajo que los mixótrofos, esas diminutas plantas depredadoras del mar, son muy diversas, abundantes y están muy extendidas, y colectivamente se alimentan de una gran cantidad de producción primaria.
«Esperamos que este trabajo brinde una nueva perspectiva sobre estas cosas que llamamos ‘fitoplancton’«, concluye Li. «Una gran cantidad de hermosa complejidad se esconde en esa sola palabra, y cuanto más buscamos, más cosas interesantes encontramos«.
Fuente: The ISME Journal.
