Diatomeas oceánicas revolucionan la dinámica del ciclo del carbono

MadridUn estudio de la Universidad de California en San Diego reveló que los diatomeas oceánicas no solo utilizan la fotosíntesis para capturar carbono, sino que también consumen carbono orgánico directamente. Este descubrimiento, publicado en Science Advances el 17 de julio de 2024, podría cambiar nuestra comprensión del ciclo global del carbono.

Aquí están los puntos clave del estudio:

• Los diatomeas consumen carbono orgánico además de realizar fotosíntesis.
• Cylindrotheca closterium muestra mixotrofía simultánea en el 70% de las muestras oceánicas.
• La modelación metabólica a escala del genoma reveló estos comportamientos.
• Bacterias específicas pueden alimentar carbono orgánico a los diatomeas.

Las diatomeas son organismos unicelulares que se encuentran en océanos de todo el mundo. Son esenciales para la absorción de carbono y juegan un papel fundamental en las cadenas alimentarias marinas. Anteriormente se pensaba que solo obtenían carbono a través de la fotosíntesis. No obstante, investigaciones recientes han demostrado que la diatomea Cylindrotheca closterium también consume carbono orgánico en la mayoría de las muestras oceánicas analizadas.

El profesor Karsten Zengler de la UC San Diego reveló que los diatomeas no solo realizan fotosíntesis, sino que también consumen carbono orgánico. Este hallazgo podría transformar nuestra comprensión del ciclo del carbono. El equipo de investigación empleó modelos genéticos detallados para estudiar estos comportamientos, utilizando datos de la expedición oceánica TARA. Es la primera vez que se aplican modelos tan detallados a nivel global.

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El estudio reveló que ciertas bacterias pueden proporcionar carbono orgánico a las diatomeas. Esto les ayuda a crecer y producir oxígeno, lo cual es crucial para la cadena alimentaria marina. El equipo examinó distintos factores como la temperatura, el pH y la salinidad del agua oceánica, sin encontrar relación con las actividades no fotosintéticas de las diatomeas. Sin embargo, sí descubrieron una fuerte conexión entre las diatomeas y las bacterias coexistentes.

La mixotrofia ocurre cuando un organismo utiliza tanto la fotosíntesis como la ingesta de carbono orgánico. Estas acciones podrían estar causando que las diatomeas se comporten de esta manera. Los investigadores creen que sus hallazgos fomentarán más estudios sobre cómo interactúan las bacterias y las diatomeas y cómo estas interacciones impactan en el ciclo del carbono.

Un equipo de la UC San Diego está ampliando su proyecto para investigar qué tan común es la mixotrofia entre diversas especies de diatomeas. Aunque estudios anteriores en laboratorio sugirieron este comportamiento, no se había podido probar en el océano hasta ahora. Los investigadores resolvieron este problema utilizando modelos genómicos avanzados, lo que les permitió identificar procesos metabólicos activos a partir de datos de expresión génica.

El equipo aún está descubriendo cómo se benefician las bacterias de esta asociación. Esperan que su investigación lleve a una revisión de los modelos actuales del ciclo del carbono. Comprender cómo las diatomeas obtienen carbono podría ser crucial para enfrentar el cambio climático. Este es un avance prometedor en la biología marina y el estudio del ciclo del carbono.