Dirigido por la Universidad de Bath, la investigación que ha sido publicada en Informes científicos demuestra que, contrariamente a la creencia popular, Las microalgas se comunican entre sí cuando están bajo estrés.

Los investigadores han revelado que bajo la oscuridad una población de diatomeas, un tipo de microalgas, produce oscilaciones eléctricas. Se cree que esta comunicación de célula a célula es un mecanismo de retroalimentación o supervivencia como resultado del estrés debido a cambios en el entorno fisicoquímico de las microalgas, como la privación de luz y el aumento de temperatura. Esta señalización de célula a célula está diseñada para contrarrestar estos cambios y podría resultar en la formación de floraciones de algas.

Clave para comprender el cambio climático

Al decodificar esta forma de comunicación, en la fase donde la concentración de células aumenta más con el tiempo (fase de crecimiento), los investigadores creen que esto proporcionará pistas vitales para comprender los desafíos mundiales como el cambio climático. Las floraciones de algas son un elemento del cambio climático en el que las células se multiplican a un ritmo constante, que los investigadores esperan poder mitigar mejor a partir de esta nueva comprensión.

Por primera vez, El equipo de investigación pudo escuchar la comunicación de las microalgas registrando sus interacciones eléctricas extracelularmente utilizando matrices de electrodos múltiples sensibles y de baja resistencia (MEA). Las grabaciones, tomado durante un período de horas, mostró que la comunicación de diatomeas es cooperativa y sincronizada a través de toda la población medida.

Las algas, las 'plantas' más importantes del mundo

Las algas se encuentran de forma natural en la mayor parte del agua dulce y salada. Sin embargo, El cambio climático está provocando un aumento en la formación de floraciones de algas nocivas en todo el mundo. Aguas más cálidas altos niveles de nutrientes debido al aumento de la lluvia que arrastra los fertilizantes agrícolas al agua, y suficiente luz solar contribuyen al aumento de la proliferación de algas.

La proliferación de algas puede ser dañina tanto para los ecosistemas acuáticos como para los seres humanos. Las flores espesas pueden bloquear la luz solar y reducir los niveles de oxígeno en el agua que necesitan los peces y otros organismos para sobrevivir. y ciertas algas pueden producir toxinas que pueden dañar el sistema nervioso humano al contaminar los peces que luego se comen y causar irritación de los ojos y los pulmones, así como asma.

Investigador principal y profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de Bath, Dr. Paulo Rocha, dijo:

Las algas son las 'plantas' más importantes del mundo. Desempeñan un papel crucial en el aire que respiramos, alimentos que comemos y medicamentos farmacológicos que tomamos, incluso para el cáncer. Sin embargo, sabemos mucho sobre estas maravillosas 'plantas'.

Una de esas razones es porque no existen métodos para decodificar realmente el comportamiento de las algas. Este proyecto ha abierto una nueva página en la comprensión de la señalización de las algas y permitirá nuevas tecnologías de detección para predecir el desarrollo de la proliferación de algas y de una amplia gama de alteraciones inducidas por el estrés en el ecosistema acuático.

Este trabajo interdisciplinario tiene fuertes implicaciones científicas y tecnológicas para investigar las condiciones de estrés ecológico y fisiológico en las algas. Se prevé que las empresas de agua se beneficiarán en un futuro próximo de una tecnología de control capaz de predecir y perjudicar la proliferación de algas nocivas y tóxicas mediante la detección temprana de la aparición de señales de algas.

Director del Centro de Investigación e Innovación del Agua de la Universidad de Bath (WIRC @ Bath), El profesor Jan Hofman comentó:

"Este es un descubrimiento emocionante e importante. Comprender cómo se comportan las algas es extremadamente importante para la seguridad del agua en muchas áreas del mundo. Las floraciones de algas tienen un impacto significativo en la calidad y disponibilidad del agua, pero también se puede utilizar en soluciones de ingeniería para mejorar la calidad del agua. Este proyecto es un excelente ejemplo de la importancia de la investigación multidisciplinaria del agua ".

Agua más limpia y facturas de agua más baratas

A largo plazo, este nuevo conocimiento podría significar más limpio, más agua natural y facturas más baratas para los consumidores de agua, ya que habrá una menor necesidad de que las empresas de servicios de agua utilicen productos químicos para el tratamiento del agua.

La investigación fue el resultado de una colaboración internacional entre la Universidad de Bath, Universidad Tecnológica de Delft (DUT) en los Países Bajos, Instituto Gulbenkian de Ciência en Portugal y el Instituto Portugués del Mar y la Atmósfera, I. P.

El artículo "Oscilaciones eléctricas colectivas de una población de diatomeas inducidas por estrés oscuro" se ha publicado en Informes científicos de la naturaleza .