Los investigadores que peinan los océanos han sido forzados a hacer una revisión drástica del número de especies microbianas que residen allí, después de que un censo indicó la presencia de más de cien veces la diversidad esperada.
Cuando el Censo Internacional de Microbios Marinos (ICoMM por sus siglas en inglés) arrancó en el 2003, los microbiólogos tenían identificados 6.000 tipos de microbios y predijeron que podrían encontrar tantos como 600.000.
Después de reunir muestras de más de 1.200 sitios alrededor del mundo, investigadores del ICoMM compilaron una base de datos de 18 millones de secuencias de ADN microbiano e identificaron cientos de miles de microbios diferentes. Estiman conservadoramente que debe haber al menos 20 millones de tipos de microbios en los océanos. El número real debe ser de miles de millones o billones.
“Los descubrimientos han expandido radicalmente nuestro entendimiento sobre la vida microbiana en los océanos”, dice el microbiólogo Norman Pace, de la Universidad de Colorado en Boulder, que no estuvo implicado en el censo. “Han abierto la puerta a todo un mundo que no conocíamos anteriormente”.
El ICoMM es uno de 14 proyectos que constituyen el censo de Vida Marina, que involucra a unos 2.000 científicos de más de 80 países.
Algunos de los hábitats microbianos descubiertos en el océano por el censo son asombrosos. Una mancha de microbios identificados sobre el suelo marino en la costa de América del Sur cubre un área de aproximadamente el tamaño de Grecia. Mientras, aún el lodo más profundo traído a la superficie por el proyecto –de más de 1.600 metros bajo el suelo marino en Newfoundland, Canadá– rebozaba de microbios.
Factores ecológicos impredecibles. La sorprendente riqueza de especies plantea nuevas preguntas a los investigadores, dice Mitch Sogin del laboratorio de Biología Marina de Woods Hole, Massachusetts, el director de ICoMM.
“La abrumadora mayoría de la nueva diversidad viene de microbios que son raros y su presencia es abundante”, dice. “¿Por qué hay tantos tipos de microbios que no son abundantes? ¿Qué papel juegan en los procesos ecológicos de los océanos?”
Algunos investigadores especulan que esos organismos tienen funciones importantes dentro del ecosistema, tal vez produciendo ciertos componentes esenciales. Otros sospechan que los microbios no abundantes representan una reserva de innovación genética para ambientes distintos. Cuando las condiciones cambian, puede incrementarse la relativa abundancia de microbios marinos.
El futuro de esos microbios en un mundo que está calentándose es incierto.
“Básicamente, son factores impredecibles”, dice Sogin. “No sabemos lo que hacen o cómo responderán, pero pueden llegar a tener un impacto enorme”.
Como un elemento significativo de la biomasa marina, los microbios continúan actuando como el motor primario de la biósfera de la Tierra, impulsando los ciclos biogeoquímicos que dan forma a la atmósfera y el medio ambiente del planeta. A pesar de ello, “conocemos muy poco del mundo microbiano de los océanos”, dice Ian Poiner, jefe del Instituto Australiano de Ciencia Marina en Cape Ferguson, Queensland.
“En donde sea que vemos en los océanos, vemos una gran diversidad de vida”, dice Poiner, quien encabeza el comité científico del Censo de Vida Marina. “Con nuevas tecnologías, los investigadores han corregido sus estimados de diversidad y mejorado el entendimiento del papel que juegan los microbios en el mantenimiento de la salud del planeta”.
Secuenciando el cambio. El censo se enfocó en secuenciar un gen evolucionariamente conservado, que codifica el RNA de los ribosomas en muestras de agua marina. El bajo poder de secuenciar con tecnologías anteriores significa que los investigadores podían recoger únicamente los organismos más abundantes en los océanos.
El gran avance se produjo en el 2005, cuando los investigadores encontraron que la evolución rápida del gen de la región de los ribosomas del RNA podía servir como un poder de divergencia evolucionaria de los microbios.
Con el advenimiento de tecnologías de alta capacidad para secuenciar, el equipo del censo ha podido obtener cientos de miles de secuencias de esa región en desarrollo en un día, contra solo mil secuencias del gen que podían obtenerse anteriormente.
Es el mayor poder para secuenciar lo que ha permitido a los investigadores recoger la vasta diversidad de microbios no abundantes, haciendo para este campo lo que el telescopio Hubble ha hecho para la astronomía.
“Esto ha cambiado realmente la dinámica de lo que podemos hacer,” dice Sogin. “Los resultados han roto con todos los estimados de la diversidad microbiológica.”
El reporte completo del censo será difundido en un simposio durante octubre en Londres. De cualquier forma, todavía queda mucho trabajo por hacer.
“No vemos esto como el final sino como el primero de una serie de censos,” dice Poiner.
En la siguiente etapa, uno de los retos más importantes será el obtener un mejor manejo de la abundancia de organismos marinos y cómo está cambiando.
“También necesitamos entender mejor cómo las especies interactúan y cómo dependen unas de otras,” dice Poiner.