Descubren el genoma de 500 microorganismos del Ártico, el 80% desconocidos

Investigadores del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSICICM-CSIC) de Barcelona (España) lideraron un trabajo internacional que desveló el genoma de más de 500 microorganismos marinos del océano Ártico, más del 80% de ellos pertenecientes a especies desconocidas hasta ahora.

El trabajo, que publica la revista Nature Microbiology, es, según los investigadores, clave para entender y predecir la respuesta marina a los cambios ambientales, que podrían tener un impacto significativo en la dinámica del clima, no solo en las zonas polares, ya que los microorganismos marinos son los principales impulsores de los ciclos biogeoquímicos globales.

Los investigadores recordaron que las regiones polares son muy sensibles a las variaciones climáticas. Y agregaron que, por ejemplo en el Ártico, el derretimiento acelerado de los glaciares, el permafrost (capa de suelo permanentemente congelada) y los cambios en la extensión del grosor del hielo marino, provocan cambios ambientales con un fuerte impacto en los ecosistemas y las sociedades locales.

«Para conocer mejor el impacto del cambio climático en el ecosistema del Ártico, se requiere conocer los principales actores microbianos, su dinámica, patrones de actividad y su potencial metabólico», dijo la investigadora del ICM-CSIC y autora principal del estudio Silvia G. Acinas.

Paralelamente, subrayó que hasta ahora nadie evaluó previamente con tanto detalle la diversidad microbiana de las regiones oceánicas del Ártico.

Reconstruyen genomas microbianos

Los investigadores analizaron muestras de agua de mar recogidas durante la expedición ‘Tara Oceans Polar Circle’, el último muestreo de la expedición Tara Oceans (2009-2013), que recorrió varias regiones oceánicas árticas durante siete meses.

La investigadora del ICM-CSIC Marta Royo Llonch, primera autora del estudio, explicó que pudieron reconstruir genomas microbianos a partir del ADN de las comunidades microbianas, gracias a herramientas de bioinformática y de secuenciación mejoradas, con lo que pudieron «obtener el conjunto de datos más completo de genomas procariotas no cultivados hasta la fecha».

Los científicos lo denominaron Catálogo de MAGs (Metagenome Assembled Genomes) del Ártico.

Microorganismos únicos y versátiles

Adicionalmente, la investigación sugiere que hay muchas especies exclusivas de las zonas polares con una distribución de hábitat restringida en el océano Ártico, especialmente en aguas más profundas.

«Hemos identificado genomas de bacterias y arqueas clave exclusivos de los océanos polares y, específicamente, del Ártico, que son los más activos en términos de expresión génica. Por lo tanto, deben de ejercer un rol importante en los ciclos biogeoquímicos de este ecosistema», detalló el investigador del ICM-CSIC Pablo Sánchez, otro de los autores del trabajo.

«Estos microorganismos deberían servir de base de referencia para la futura monitorización del estado del océano Ártico», dijo Sánchez.

Entre los cientos de microorganismos descritos en este catálogo, hay algunos con una gran versatilidad metabólica y que son mixótrofos, es decir, utilizan diferentes fuentes de energía y carbono para funcionar, ya sea como autótrofos o heterótrofos.

Según los biólogos, estas características pueden dotar a los microorganismos del Ártico de una mayor resiliencia para que se adapten mejor a los cambios ambientales.

«Los estudios futuros deberían centrarse en el seguimiento de estas especies, ya que algunas de ellas podrían ser más susceptibles a los efectos del cambio climático por su distribución restringida, lo que ayudaría a comprender mejor en qué estado de conservación se encuentra el océano Ártico», concluyeron los investigadores.

En el trabajo también participaron investigadores de centros de Francia, Italia, Alemania, Bélgica, Suiza, Estados Unidos, Canadá y Japón, todos pertenecientes al consorcio Tara Oceans.