Tara Oceans ‘radiografía’ el plancton marino de todo el planeta

Se presentan los primeros resultados de la expedición Tara Oceans, que recoge y analiza muestras de todos los ecosistemas planctónicos del planeta. Una de sus coordinadoras, la investigadora del CSIC Silvia G. Acinas, avanza que han identificado nuevas interacciones entre los distintos componentes del plancton, y genomas de bacterias marinas que representan nuevas especies y géneros

De izquierda a derecha en el sentido de las agujas del reloj: Zooplancton de las Islas Gambier, grupo de los Platynereis, especie indeterminada. © Eric Roettinger/Kahikai/Tara Oceans. Varios protistas, compuestos por una sola célula semejante a las nuestras. © C.Sardet/CNRS/Tara Oceans. Cianobacterias filamentosas. © C.Sardet/CNRS/Tara Oceans.   Barcelona. El equipo científico de la expedición internacional Tara Oceans, que tiene entre sus coordinadores científicos a la investigadora del CSIC Silvia G. Acinas, presenta esta semana sus primeros resultados en la revista PLoS Biology. Se trata del análisis más detallado, hasta la fecha, de los componentes del plancton de los diferentes océanos del planeta.

Tara Oceans partió en septiembre de 2009 y se espera que finalice en marzo del 2012. Su objetivo es estudiar exhaustivamente los ecosistemas de plancton marino que existen en el planeta, identificar los microorganismos que lo conforman y entender cómo interaccionan entre ellos y con el resto del entorno. Para ello ha estado circunnavegando todo el planeta y recogiendo muestras en diferentes mares y estaciones del año.

Tal como explica la investigadora del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC, Silvia G. Acinas, “se podría decir que hemos diseccionado los distintos componentes del plancton marino y los hemos estudiado a un nivel global”. Normalmente los análisis se limitan a algunas fracciones del fitoplancton pero “nosotros hemos recogido muestras de microorganismos del plancton marino, separándolas por tamaño gracias a un sistema serial de redes y de filtros, y hemos analizado cada una de esas fracciones en su contexto medioambiental”.

Los especialistas en bacterias de TARA Oceans, coordinados por la investigadora del CSIC, publicarán en un futuro próximo el descubrimiento de nuevos grupos de bacterias que son muy abundantes en el plancton. "También hemos detectado taxones que, a priori, pensábamos que no eran muy abundantes y era por que no los habíamos buscado en el "sitio" adecuado".

Otro resultado interesante, gracias a los análisis del DNA y RNA de las comunidades bacterianas, es la constatación de que hay muchos grupos de bacterias que “a pesar de no ser muy abundantes, son muy activos y pueden tener un papel protagonista en el conjunto de la red microbiana y un alto impacto en los ciclos biogeoquímicos de los ecosistemas marinos”.

Tal como aclara esta experta, “hasta ahora se había asumido que cuando un grupo de organismos es poco abundante, o bien es poco activo o bien está en estado de latencia, con lo cual su impacto en el resto del ecosistema seria bajo".

Gran despliegue de técnicas analíticas

Los análisis realizados en la expedición Tara Oceans y, posteriormente, en el laboratorio, suponen un despliegue notable de técnicas experimentales. Gracias a diferentes sistemas de filtros, se ha dividido el plancton en 7 fracciones. Estas eran, de menor a mayor tamaño: virus (de 0,02 a 0,4 micrómetros), girus o virus gigantes (de 0,1 a 2 micrómetros), bacterias (de 0,1 a 7 micrómetros), protistas (de 0,5 micrómetros hasta 2 milímetros), los cuales se separaron a su vez en otra 4 fracciones, y zooplancton (desde 5 micrómetros hasta un metro).

Además de técnicas bien conocidas, como la citometría de flujo o la microscopía, se han utilizado métodos automáticos de detección y reconocimiento de imagen para identificar los organismos morfológicamente. Así, mediante las técnicas denominadas “FlowCam” y “ZooScan”, las imágenes obtenidas de las muestras se comparan automáticamente con los organismos conocidos existentes en bases de datos. Para los análisis genómicos (DNA y RNA) se han aplicado las últimas tecnologías de secuenciación de alto rendimiento.

Acinas destaca también que gracias a una nueva metodología utilizada en la campaña, han podido recuperar y analizar hasta el 90% de los virus que forman parte del plancton, una mejora notable frente a las técnicas convencionales de filtración tangencial con las que se pierde una gran parte de esos virus.

El plancton, la inmensidad de lo diminuto

Con este trabajo, Tara Oceans ha presentado su estrategia de muestreo y de análisis pero se espera que en publicaciones futuras se vayan desgranando nuevos hallazgos relevantes. Además del descubrimiento de nuevas especies, se espera descifrar el funcionamiento del plancton mediante la descripción detallada de las redes de interacciones entre sus distintos componentes.

El plancton es crucial en el equilibrio del planeta. Formado por millones de microorganismos, muchos de ellos diminutos, no sólo supone una fuente de alimento para muchos de los seres que viven en el mar sino que tiene un gran un impacto en el clima, al contener organismos que participan en el ciclo del carbono captando CO2 y produciendo oxígeno. Se podría decir que gracias a dichos microorganismos del plancton marino, los océanos son, junto a las grandes extensiones de bosques terrestres, los pulmones de nuestro planeta.

La comunidad científica ha descubierto recientemente la gran importancia del plancton en relación con el clima: los organismos planctónicos resultan afectados rápidamente por los cambios climáticos pero ellos también, a su vez, tienen un papel relevante en el clima al absorber más o menos CO2.

Karsenti E, Acinas SG, Bork P, Bowler C, De Vargas C, et al. (2011). A Holistic Approach to Marine Ecosystems Biology. PLoS Biol 9(10): e1001177. doi:10.1371/journal.pbio.1001177

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