Un equipo de investigación internacional ha descubierto dos grupos de fitoplancton, a diferencia de cualquier especie conocida, en áreas sensibles al clima en todo el mundo. Si bien parecen relativamente raros en comparación con otros fitoplancton, los científicos dicen que su prevalencia en aguas cálidas sugiere que podrían ser importantesen futuros ecosistemas oceánicos.
Los hallazgos, publicados el 9 de enero en Biología actual rastreó los genes del fitoplancton hasta sus potenciales orígenes antiguos y los comparó con secuencias en alrededor de 200 muestras contemporáneas. Los nuevos grupos de fitoplancton eran cada vez más abundantes en aguas superficiales más cálidas y bajas en nutrientes en sitios como el Mar de los Sargazos, la Bahía de Bengala y el NorteGiro del Pacífico.
"Estos nuevos fitoplancton parecen prosperar en las aguas más desérticas del mundo, donde la mayoría de las otras especies eucariotas disminuyen", dijo Alexandra Z. Worden, miembro senior del Instituto Canadiense de Investigación Avanzada, quien dirigió el equipo de la Bahía de MontereyAquarium Research Institute EE. UU. Junto con colaboradores de la Universidad Estatal de Oregón EE. UU., La Institución Oceanográfica Woods Hole EE. UU. Y el Instituto Nacional de Oceanografía India.
Ambos grupos de fitoplancton se encontraron en mayor cantidad en aguas superficiales cálidas y bajas en nutrientes en comparación con los números en regiones más frías y con mayor contenido de nutrientes. Este patrón sorprendió a los investigadores porque el fitoplancton eucariota más grande a menudo disminuye a números extremadamente bajos en estas condiciones, quetípicamente favorecen las pequeñas cianobacterias.
El calentamiento de la superficie del océano crea una capa de agua baja en nutrientes separada del agua más fría y rica en nutrientes que se encuentra debajo. Este proceso ocurre anualmente en grandes regiones del océano abierto, donde la mezcla invernal puntuada permite una breve "floración" de la vida de fitoplancton que esseguido de una temporada de verano de aguas superficiales cálidas y bajas en nutrientes. La mayoría de las especies de flores desaparecen durante el verano porque no son competidores efectivos de nutrientes en bajas concentraciones. El calentamiento de la superficie del océano está llevando a una expansión de estos ambientes bajos en nutrientes enproceso conocido como desertificación del océano.
"Como los microbios en nuestros océanos se ven obligados a adaptarse al cambio climático, estos son los tipos de organismos que realmente necesitamos entender", dijo Worden.
Los científicos han tenido dificultades para medir el impacto del calentamiento del océano en los grupos microbianos residentes debido a la falta de información consistente sobre microbios, como el fitoplancton que realiza la fotosíntesis marina. El equipo de Worden estableció la Iniciativa de Basilea para superar este obstáculo con más de 6,000 completosde secuencias de ARN de longitud completa y muestreo de series de tiempo, donde la misma ubicación se muestrea repetidamente a través de las estaciones y a lo largo de los años. El objetivo final de estas series de tiempo oceanográficas es capturar información del día actual contra la cual se pueden evaluar los cambios futuros en el océano.
Los investigadores descubrieron por primera vez uno de los nuevos grupos de fitoplancton en 2006 cuando notaron una secuencia "extraña" de millones. Pensaron que los datos de una isla tropical en Costa Rica podrían haber sido un error hasta que vieron secuencias idénticas en el Pacífico Nortey en los arrecifes de coral de Curazao. Para verificar sus hallazgos, filtraron el ADN de los organismos del agua de mar. Luego, generaron la secuencia del gen de ARN de longitud completa y la compararon con otros organismos para colocarla en un árbol evolutivo. Finalmente, ellosmapeó los organismos a través de muestras del BIOS Bermuda Atlantic Time-Series Study, la TARA Oceans Expedition y la Baselines Initiative, incluido el proyecto SeaFar Curaçao del Programa Integrado de Biodiversidad Microbiana.
El primer linaje de fitoplancton parece ser un grupo completamente nuevo de especies de fitoplancton. Los investigadores creen que su antepasado puede ser un grupo protista unicelular que tomó un camino evolutivo separado de las algas haptófitas, que surgieron entre 1 billón y 637 millones de añosEl segundo linaje parece estar estrechamente relacionado con los haptófitos. Sin embargo, es un grupo nuevo que no pertenece a ninguna especie o clase conocida.
"Para entender futuros océanos, el muestreo único no funcionará. Si hubiéramos tomado una instantánea del océano en primavera, habríamos pensado que este fitoplancton no importaba, pero como seguimos regresando nos dimos cuenta de que son importantes:"Se necesita un muestreo de las estaciones durante todo el año para ver eso", dijo Worden.
El laboratorio de Worden regresará al Mar de los Sargazos y Curazao para comprender mejor la ecología de los dos grupos de fitoplancton. Actualmente, se desconoce cómo estos grupos contribuyen a la cadena alimentaria y al ciclo del carbono. Worden cree que una posibilidad es que obtengan sus nutrientes aunqueUna combinación de fotosíntesis y alimentación de otras células.
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Materiales proporcionados por Instituto Canadiense de Investigación Avanzada . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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