Biología

Microbio clave en la vida oceánica y el ciclo del carbono

Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón y de la firma Diversa Corporation han revisado a fondo el conocimiento creciente acerca del grupo de bacterias SAR11, tan abundantes que su peso combinado excede el de todos los peces en los océanos del mundo. En un ambiente marino en el que escaseen los nutrientes y otros recursos, pueden sobrevivir y replicarse en números extraordinarios. Por ejemplo, un mililitro de agua de mar cerca de la costa de Oregón puede contener 500.000 de estas células.

El océano es un entorno muy competitivo, y estas bacterias al parecer ganaron la carrera. El análisis del genoma de SAR11 indica que llegó a ser la forma de vida predominante en los océanos, en gran medida por ser la más simple.

El nuevo estudio esboza cómo la SAR11 tiene uno de los genomas más compactos y eficientes jamás descubiertos, con sólo 1,3 millones de pares de bases, el más pequeño alguna vez encontrado en un organismo de vida libre. La SAR11 casi no tiene ADN de más (ADN chatarra). Cada parte genética sirve para un propósito, en mayor medida que cualquier otro genoma estudiado.

El organismo es capaz de sobrevivir como una célula aislada en un ambiente hostil, tiene un juego completo de rutas biosintéticas, y puede reproducirse eficazmente consumiendo materia orgánica disuelta.

Este enorme aprovechamiento del genoma aparenta ser un factor destacado en el éxito evolutivo de la SAR11 que, según creen los investigadores, puede haber estado prosperando durante mil millones de años o más. Una hipótesis científica sostiene que la selección natural actúa para reducir el tamaño del genoma debido a la carga metabólica que supone reproducir ADN Chatarra sin valor adaptativo. Las características de la SAR11 apoyan esa teoría.

Microbio clave vida oceánica
Stephen Giovannoni observa una muestra de agua de mar. (Foto: Lynn Ketchum )
La SAR11 también es objeto de gran interés debido al papel crítico que tiene en la geoquímica. La fotosíntesis sostiene la mayor parte de los fundamentos de la cadena alimenticia y produce oxígeno. Alrededor de la mitad de la fotosíntesis y del oxígeno resultante en la Tierra son obra de algas marinas. Microbios como el SAR11 reciclan el carbono orgánico, produciendo los nutrientes requeridos para el crecimiento de las algas.

En última instancia, por su abundancia, la SAR11 desempeña un papel principal en el ciclo del carbono de la Tierra. Esta bacteria es una consumidora importante de carbono orgánico del mar, que casi iguala la cantidad de dióxido de carbono presente en la atmósfera. El ciclo del carbono afecta a todas las formas de vida vegetal y animal, sin mencionar la atmósfera y la formación de combustibles fósiles.


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