Diatomáceas oceânicas revelam dinâmicas inéditas do ciclo do carbono

São PauloUm estudo da Universidade da Califórnia em San Diego descobriu que os diatomáceas oceânicas não apenas usam a fotossíntese para capturar carbono, mas também consomem carbono orgânico diretamente. Esta nova descoberta, publicada na revista Science Advances em 17 de julho de 2024, pode mudar nossa compreensão do ciclo global do carbono.

Estes são os pontos principais do estudo:

• Diatomáceas consomem carbono orgânico além de realizar a fotossíntese.
• Cylindrotheca closterium demonstra mixotrofia simultânea em 70% das amostras oceânicas.
• A modelagem metabólica em escala genômica revelou esses comportamentos.
• Bactérias específicas podem fornecer carbono orgânico às diatomáceas.

Diatomáceas são organismos unicelulares encontrados nos oceanos ao redor do mundo. Eles são essenciais para a absorção de carbono e desempenham um papel crucial nas cadeias alimentares marinhas. Anteriormente, acreditava-se que obtinham carbono apenas por meio da fotossíntese. No entanto, novas pesquisas mostraram que a diatomácea Cylindrotheca closterium também se alimenta de carbono orgânico na maioria das amostras oceânicas examinadas.

Professor Karsten Zengler da UC San Diego explicou que as diatomáceas não apenas realizam fotossíntese, mas também consomem carbono orgânico. Essa descoberta pode transformar nossa compreensão do ciclo do carbono. A equipe de pesquisa utilizou modelos genéticos detalhados para estudar esses comportamentos, utilizando dados da expedição TARA pelos oceanos. Esta é a primeira vez que modelos tão detalhados são aplicados em escala global.

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O estudo descobriu que certas bactérias podem fornecer carbono orgânico para as diatomáceas. Isso auxilia no crescimento das diatomáceas e na produção de oxigênio, essencial para a cadeia alimentar marinha. A equipe analisou diversos fatores como temperatura, pH e salinidade da água do oceano. Eles não encontraram nenhuma relação entre esses fatores e as atividades não-fotossintéticas das diatomáceas. No entanto, identificaram uma forte conexão entre as diatomáceas e as bactérias associadas a elas.

Mixotrofia ocorre quando um organismo utiliza tanto a fotossíntese quanto consome carbono orgânico. Essas ações podem estar levando os diatomáceas a agirem dessa maneira. Os pesquisadores acreditam que suas descobertas estimularão mais estudos sobre como bactérias e diatomáceas interagem e como essas interações influenciam o ciclo do carbono.

Uma equipe da UC San Diego está ampliando seu projeto para investigar quão comum é a mixotrofia entre várias espécies de diatomáceas. Estudos anteriores em laboratório sugeriram esse comportamento, mas não foi possível testá-lo no oceano até agora. Os pesquisadores resolveram esse problema utilizando modelagem genômica avançada, o que lhes permitiu identificar processos metabólicos ativos a partir de dados de expressão gênica.

A equipe ainda está investigando os benefícios que as bactérias obtêm com essa parceria. Eles esperam que sua pesquisa incentive uma revisão dos atuais modelos do ciclo do carbono. Compreender como as diatomáceas obtêm carbono pode ser crucial para enfrentar as mudanças climáticas. Este é um avanço promissor na biologia marinha e nos estudos do ciclo do carbono.