Para mitigar las emisiones de carbono en la atmósfera, los investigadores han recurrido a sumideros: reservorios que acumulan y almacenan carbono, como las selvas tropicales, pero que también incluyen una variedad de plantas terrestres y océanos. Sin embargo, otro carbono menos conocido pero muy grandeel sumidero se encuentra a lo largo de las costas de sedimentos blandos de la Tierra.
Los ecosistemas costeros de pastos marinos cubren unos 200,000 kilómetros cuadrados. Representan aproximadamente el 15 por ciento del carbono fijado en el océano global, y también impactan los ciclos de azufre y nitrógeno. Además, actúan como criaderos de peces jóvenes y otros organismos, protegen la costa deerosión y ayuda a mantener la claridad del agua.
primer genoma de angiosperma marina
Publicado el 27 de enero de 2016 en la revista Naturaleza , un equipo europeo que incluye investigadores del Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía de EE. UU. DOE JGI, una instalación de usuarios de la Oficina de Ciencia del DOE, secuenciaron un genoma de pasto marino: el del pasto de anguila puerto deportivo de Zostera , tomado del Mar del Archipiélago frente a Finlandia. A pesar del nombre, los eelgrasses no son verdaderos pastos, sino plantas de flores marinas completamente sumergidas, o angiospermas, y miembros de una antigua familia de monocotiledóneas. Para comprender mejor las adaptaciones que hizo la planta al regresarcon un ambiente de agua salada, el equipo comparó el genoma de la hierba de anguila con su pariente de agua dulce, la lenteja de agua Greater Spirodela polyrhiza .El genoma de la lenteja de agua también fue secuenciado y analizado por el DOE JGI.
Se encuentra en todo el hemisferio norte puerto deportivo de Zostera es la primera planta de floración marina en ser secuenciada por completo, trabajo realizado a través del Programa de Ciencia Comunitaria del DOE JGI. Como especie fundamental en el ecosistema marino costero, los investigadores están interesados en comprender cómo funciona la planta y, por extensión, otras plantas en elecosistema: se adapta al cambio climático.
Al adaptarse a un estilo de vida bajo el agua, el eelgrass obtuvo genes que le permitieron vivir en agua salada, pero perdió genes involucrados en los rasgos asociados con las plantas terrestres. El equipo estaba interesado en identificar las vías que sufrieron modificaciones importantes puerto deportivo de Zostera regreso al mar
La autora principal del estudio, Jeanine Olsen, de la Universidad de Groningen en los Países Bajos, llamó a esto "posiblemente la adaptación más extrema que puede sufrir una especie terrestre e incluso una de agua dulce". Siguiendo lo que ella describe como "úsela, piérdala o"cambiarlo", eelgrass ha modificado sus paredes celulares, que son más parecidas a las algas marinas, y los genes asociados con la detección de luz, la defensa y señalización de las plantas, el sistema de polinización y la regulación del equilibrio hídrico interno. puerto deportivo de Zostera ha perdido genes relacionados con la protección UV y la producción de varios volátiles, incluidos los terpenos, hidrocarburos que tienen aplicaciones como servir como fuente alternativa de combustibles avanzados.
Comparación de genomas de plantas de agua dulce y agua salada
El equipo comparó el genoma de la hierba de anguila con la lenteja de agua, una de las plantas con flores más simples y puerto deportivo de Zostera el pariente secuenciado más cercano. Notaron diferencias en los genes relacionados con la estructura de la pared celular debido a las adaptaciones al agua dulce o las condiciones terrestres. Por ejemplo, plantas como la lenteja de agua aparentemente perdieron genes que ayudan a las plantas a retener agua en la pared celular, mientras que la hierba de anguilaha recuperado estos genes para lidiar mejor con el estrés osmótico durante la marea baja.
"Se han rediseñado por sí mismos", dijo Olsen sobre los cambios que afectan las paredes celulares de la hierba de anguila. "Aunque esto se conoce bioquímicamente durante muchos años, la vía subyacente que produce estos polisacáridos sulfatados para la matriz de la pared celular, en combinación conla expansión de las pectinas con bajo contenido de metilación zosterina, ahora se deshilacha y su fuerte naturaleza cargada negativamente tiene la hipótesis de ayudar a proteger las células del estrés osmótico. Los mejoradores de cultivos pueden beneficiarse de las lecciones sobre cómo ha evolucionado la tolerancia a la sal en estas plantas ".
con puerto deportivo de Zostera prados que se extienden desde Alaska hasta Baja California, y desde el Mar Blanco hasta el sur de Portugal, Olsen señaló que estos ecosistemas brindan a los investigadores "un experimento natural para investigar la rápida adaptación a aguas más cálidas o más frías, así como a la tolerancia a la salinidad, la acidificación de los océanos yligero."
Aprender más sobre las interacciones ecoevolutivas también es relevante para el desarrollo de indicadores de alerta temprana basados en la genómica que pueden presagiar el colapso del ecosistema de pastos marinos. Jeremy Schmutz, jefe del Programa de Plantas del DOE JGI, enfatizó que, si bien los céspedes son jugadores clave enLas funciones del ecosistema marino costero y considerados los "pulmones del mar", también están en peligro. "Se estima que casi un tercio de los prados de hierba de anguila en todo el mundo han sido destruidos por la escorrentía en el océano", dijo, "reduciendo sus capacidades potencialescomo sumideros de carbono. Por lo tanto, estudiar la capacidad de adaptación de eelgrass es urgente para ayudar a los esfuerzos de conservación ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :