Un equipo de investigación internacional ha descubierto dos grupos de fitoplancton, a diferencia de cualquier especie conocida, en áreas sensibles al clima de todo el mundo. Si bien parecen relativamente raros en comparación con otros fitoplancton, Los científicos dicen que su prevalencia en aguas cálidas sugiere que podrían ser importantes en futuros ecosistemas oceánicos.

Los resultados, publicado el 9 de enero en Biología actual , rastreó los genes del fitoplancton hasta sus posibles orígenes antiguos y los combinó con secuencias en alrededor de 200 muestras contemporáneas. Los nuevos grupos de fitoplancton eran cada vez más abundantes en zonas cálidas, aguas superficiales bajas en nutrientes en sitios como el mar de los Sargazos, Bahía de Bengala y giro del Pacífico Norte.

"Este nuevo fitoplancton parece prosperar en las aguas más desérticas del mundo, donde la mayoría de las otras especies eucariotas disminuyen, "dijo Alexandra Z. Worden, miembro senior del Instituto Canadiense de Investigación Avanzada, quien dirigió el equipo del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (EE. UU.) junto con colaboradores de la Universidad Estatal de Oregón (EE. UU.), Institución Oceanográfica Woods Hole (EE.UU.) y el Instituto Nacional de Oceanografía (India).

Ambos grupos de fitoplancton se encontraron en mayor número en zonas más cálidas, aguas superficiales con bajo contenido de nutrientes en comparación con el número de aguas más frías, regiones con más nutrientes. Este patrón sorprendió a los investigadores porque más grande, El fitoplancton eucariota a menudo declina a números extremadamente bajos en estas condiciones, que típicamente favorecen a las pequeñas cianobacterias.

El calentamiento de la superficie del océano crea una capa de agua baja en nutrientes separada de la más fría, agua rica en nutrientes a continuación. Este proceso ocurre anualmente en grandes regiones del océano abierto donde la mezcla invernal puntuada permite un breve "florecimiento" de la vida del fitoplancton que es seguido por una temporada de verano cálida, Aguas superficiales bajas en nutrientes. La mayoría de las especies de flores desaparecen durante el verano porque no son competidores efectivos de los nutrientes en concentraciones bajas. El calentamiento de la superficie del océano está provocando una expansión de estos entornos de bajos nutrientes en un proceso conocido como desertificación de los océanos.

"Dado que los microbios de nuestros océanos se ven obligados a adaptarse al cambio climático, estos son los tipos de organismos que realmente necesitamos entender, "Dijo Worden.

Los científicos han tenido dificultades para medir el impacto del calentamiento de los océanos en los grupos microbianos residentes debido a la falta de información consistente sobre los microbios. como el fitoplancton que realiza la fotosíntesis marina. El equipo de Worden estableció la Iniciativa Baselines para superar este obstáculo con más de 6, 000 secuencias de ARN de longitud completa y muestreo de series de tiempo, donde la misma ubicación se muestrea repetidamente a lo largo de las estaciones y a lo largo de los años. El objetivo final de estas series de tiempo oceanográficas es capturar información del día actual contra la cual se puedan evaluar los cambios futuros en el océano.

Los investigadores descubrieron por primera vez uno de los nuevos grupos de fitoplancton en 2006 cuando notaron una secuencia "extraña" entre millones. Pensaron que los datos de una isla tropical frente a Costa Rica podrían haber sido un error hasta que vieron secuencias idénticas en el Pacífico Norte y en los arrecifes de coral frente a Curazao. Para verificar sus hallazgos, filtraron el ADN de los organismos del agua de mar. Próximo, generaron la secuencia de genes de ARN de longitud completa y la compararon con otros organismos para colocarla en un árbol evolutivo. Finalmente, mapearon los organismos a través de muestras del estudio BIOS Bermuda Atlantic Time-Series, la Expedición TARA Oceans y la Iniciativa Baselines, incluido el proyecto SeaFar Curaçao del Programa Integrado de Biodiversidad Microbiana.

El primer linaje de fitoplancton parece ser un grupo completamente nuevo de especies de fitoplancton. Los investigadores creen que su antepasado puede ser un grupo de protistan unicelular que tomó un camino evolutivo separado de las algas haptofitas, que surgió hace entre mil millones y 637 millones de años. El segundo linaje parece estar estrechamente relacionado con los haptofitos. Sin embargo, es un grupo nuevo que no pertenece a ninguna especie o clase conocida.

"Para comprender los futuros océanos, el muestreo único no funcionará. Si hubiéramos tomado una instantánea del océano en primavera, habríamos pensado que este fitoplancton no importaba". pero debido a que seguimos retrocediendo nos dimos cuenta de que son importantes:se necesita un muestreo de las estaciones durante todo el año para ver eso, "Dijo Worden.

El laboratorio de Worden regresará al Mar de los Sargazos y Curazao para comprender mejor la ecología de los dos grupos de fitoplancton. Actualmente se desconoce cómo estos grupos contribuyen a la cadena alimentaria y al ciclo del carbono. Worden cree que una posibilidad es que obtengan sus nutrientes a través de una combinación de fotosíntesis y alimentación de otras células.