La Gran Barrera de Coral tiene su propia 'flora intestinal' y los científicos descubren más de 300.000 virus
Microbiología marina - Las nuevas herramientas reúnen el conocimiento obtenido sobre biodiversidad microscópica y facilitan un seguimiento temprano del ecosistema gracias a una capacidad analítica muy superior
La fragilidad de los corales limita su capacidad para resistir alteraciones prolongadas y puede debilitar ecosistemas marinos de los que dependen innumerables especies. La Gran Barrera de Coral tiene una importancia planetaria porque alberga una enorme diversidad biológica, alimenta cadenas tróficas oceánicas y participa en procesos que afectan al equilibrio del mar.
Su deterioro reduciría refugios, alimento y zonas de reproducción para numerosos organismos, mientras su conservación ayuda a mantener funciones ecológicas que alcanzan regiones muy alejadas de Australia. Para conocer su estado antes de que los daños se manifiesten, también hace falta estudiar la vida microscópica que circula por sus aguas.
Un estudio reunió el mayor inventario microscópico del arrecife
Esa dimensión microscópica ha quedado descrita en una investigación publicada en Nature y dirigida por la Universidad de Queensland y el Instituto Australiano de Ciencias Marinas, AIMS. El equipo analizó ADN obtenido de agua recogida en 48 arrecifes y creó la Great Barrier Reef Microbial Genomes Database, abierta a especialistas de todo el mundo. El trabajo reunió 808.585 genomas virales, 5.283 genomas bacterianos y arqueales y 20 genomas de picoeucariotas a escala cromosómica.
La importancia de estos organismos empieza por su papel en la producción de oxígeno y en la alimentación marina. Yun Kit Yeoh, investigador sénior de AIMS y coautor principal del estudio, explicó a The Guardian que muchos microbios del arrecife realizan fotosíntesis y transforman dióxido de carbono en oxígeno: “Las microalgas producen la mayor parte del oxígeno que respiramos y sustentan las cadenas alimentarias del océano abierto”. El krill y otros organismos del zooplancton se alimentan de ellas, y después sirven de alimento a animales que van desde los pólipos de coral hasta las ballenas.
La Gran Barrera de Coral depende de una vida invisible
El catálogo también amplía de forma notable lo que se sabía sobre la diversidad microbiana del arrecife. Los 5.283 genomas procariotas representan 876 especies, de las que 584 no figuraban antes en bases de datos públicas, mientras el inventario viral reúne unas 362.802 clases distintas.
Entre ellas aparece Crassvirales, detectado por primera vez en el intestino humano en 2014 y considerado durante años un posible indicador de residuos humanos o animales, aunque el estudio lo localizó también en aguas oceánicas abiertas.
Una nueva tecnología resolvió un antiguo problema del ADN
La dificultad técnica había frenado este tipo de análisis porque una sola gota de agua puede contener ADN de miles de microbios muy parecidos. Steven Robbins, responsable del equipo en la Universidad de Queensland y primer autor, explicó que muchos organismos marinos presentan niveles bajos de guanina y citosina, dos de las cuatro bases del ADN, una característica que complica su lectura: “Lo que era un rompecabezas con decenas de miles de piezas pasa a tener muchas menos piezas para cada genoma microbiano”. El estudio empleó lecturas largas de Nanopore y lecturas cortas de Illumina, con una continuidad genómica 29 veces mayor que la obtenida únicamente con Illumina.
Ese método permitió detectar organismos con bajo contenido de GC que las técnicas anteriores subestimaban hasta 18 veces, entre ellos Marinisomatota y Pelagibacter. También recuperó cromosomas completos de Bathycoccus y Ostreococcus, dos de las microalgas más abundantes del arrecife. Philip Hugenholtz, microbiólogo de la Universidad de Queensland y coautor sénior, señaló que la capacidad informática actual hizo posible un trabajo que hace diez años quedaba fuera del alcance técnico.
El catálogo amplía el número de especies conocidas
Las diferencias entre los siete sectores examinados ofrecen además una herramienta para vigilar cambios ambientales y actividades humanas. Townsville presentó más Prochlorococcus, cinco veces más fosfato y seis veces menos amonio que otros sectores, mientras los modelos de aprendizaje automático identificaron taxones capaces de anticipar efectos de zonas marinas protegidas, pesca o contaminación por metales pesados. Hugenholtz explicó que medir alteraciones microbianas puede resultar menos costoso que analizar ciertos contaminantes.
La base de datos complementará los más de 40 años de seguimiento de AIMS y contó también con investigadores de la Universidad James Cook, la Universidad de Melbourne y la Universidad de Tasmania. Sus resultados superaron la cobertura lograda por Tara Oceans y GEM, al representar una media del 47% de la comunidad procariota frente al 7% y cerca del 20%, respectivamente.
La Gran Barrera de Coral queda así descrita como un sistema cuya salud puede leerse mucho antes de que sus alteraciones alcancen a corales, peces y grandes animales marinos. ...
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