Los estudios de las relaciones entre los microbios y los organismos en los que viven están revelando cómo las plantas y los animales podrían adaptarse al cambio climático.

Con el mundo enfrentando un calentamiento global entre 1 y 5,5 grados Celsius, los organismos que han evolucionado para prosperar en entornos específicos necesitan adaptarse o podrían tener dificultades para sobrevivir. Nuestros océanos son uno de esos ecosistemas que se enfrentan a tal situación.

"A medida que aumentan las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera, se prevén el calentamiento y la acidificación de los océanos asociados, ”dijo el Dr. Oriol Sacristán-Soriano del Departamento de Ecología Marina del Centro de Estudios Avanzados de Blanes en España.

Esto se debe a que la sociedad emite actualmente demasiado dióxido de carbono del que el océano puede absorber de forma segura. La consiguiente alteración de los niveles de acidez del agua, junto con el aumento de la temperatura global de los océanos, ahora está transformando los ecosistemas marinos.

Los arrecifes de coral, por ejemplo, están luchando con el cambio de temperatura, que está provocando un blanqueamiento masivo donde sus exoesqueletos se vuelven quebradizos. No son el único organismo en riesgo dentro de esta comunidad ecológica.

`` Se ha demostrado que las esponjas (marinas) se ven afectadas por el cambio climático, ", dijo el Dr. Sacristán-Soriano." Las temperaturas elevadas anormales del agua de mar pueden causar cambios en la comunidad microbiana de las esponjas, cambios en los procesos fisiológicos como la frecuencia de bombeo y el comportamiento de alimentación, o una disminución en las tasas de supervivencia ".

Comunidad microbiana

Esta comunidad microbiana no solo es esencial para la buena salud de las esponjas, sino también el ciclo general de nutrientes que ayuda a mantener un ambiente equilibrado para otras formas de vida en el arrecife de coral.

Esto es particularmente importante con amenazas ambientales como el blanqueamiento. Si la comunidad microbiana pudiera aclimatarse o adaptarse a los cambios ambientales, tales amenazas podrían reducirse, y el ecosistema se volvería más resistente.

"Todas las esponjas tienen organismos microbianos asociados que viven dentro de sus tejidos, como bacterias, arqueas u hongos, "dijo el Dr. Sacristán-Soriano.

Pero algunos microbios esponja están prosperando bajo el cambio climático y podrían guardar secretos para ayudar a sus anfitriones, y su ecosistema marino, a adaptarse mejor. Uno de esos microorganismos es Simbiodinio que es un tipo de alga que vive dentro de un grupo de esponjas llamadas esponjas aburridas, llamadas así por su característica de cavar agujeros en superficies duras de calcio o cal, como corales o conchas de moluscos.

"Esta alga parece mejorar la erosión (excavación) y las tasas de crecimiento de la esponja a través de su actividad fotosintética, "dijo el Dr. Sacristán-Soriano, quien es el investigador principal del proyecto SCOOBA que estudia la simbiosis entre microbios y esponjas aburridas.

Él está examinando cómo la temperatura cambiante y los niveles de acidez del océano desencadenan cambios en esta relación simbiótica, que podría revelar cómo los microorganismos, y por tanto la esponja, se están adaptando al medio marino cambiante.

"Además de proporcionar información sobre cómo las bacterias y Simbiodinio los socios se comportan en condiciones tan estresadas, Contribuiremos al efecto del cambio climático en la bioerosión de las esponjas (cómo excavan en las superficies del océano) a nivel genético por primera vez, "dijo el Dr. Sacristán-Soriano.

Esto proporcionará una idea de cómo algunos organismos de la naturaleza se adaptan al cambio climático. Cuanto más aprendan los investigadores sobre los ganadores y los perdedores, mayores posibilidades de que la investigación y las políticas ambientales se orienten en una dirección más resiliente.

Evolución

A medida que la historia de nuestro planeta está llena de eventos de cambio climático, algunos investigadores están volviendo al pasado para comprender mejor por qué ciertas especies prosperan y otras no.

Según el Dr. Brecht Verstraete, biólogo del Museo de Historia Natural de Oslo en Noruega, 'la evolución está vinculada al medio ambiente' y las relaciones simbióticas de las bacterias dentro de las plantas podrían revelar cómo algunas especies se adaptaron al cambio climático.

"Las plantas que interactúan con las bacterias evolucionan más rápido, lo que significa que tienen más variabilidad y potencial de adaptación, " él dijo.

El Dr. Verstraete fue el investigador principal del proyecto SYMBIOSIS que tenía como objetivo comprender cómo evolucionó la relación entre las plantas de café y las bacterias dentro de sus hojas. Examinó el ADN de las plantas de café y rastreó los orígenes de la simbiosis hasta África hace 11 millones de años cuando hubo un evento de enfriamiento global. En ese tiempo, una selva tropical cubría casi todo el continente, pero a medida que el clima se volvió más seco, fue reemplazado lentamente por los ecosistemas de pastizales de hoy.

"Los organismos que vivían en esa circunstancia necesitaban cambiar y adaptarse a esta nueva situación, ", dijo el Dr. Verstraete." Las 100 plantas de la familia del café (que estudié) se adaptaron iniciando esta simbiosis con bacterias para hacer frente ".

El Dr. Verstraete dice que la hipótesis actual sobre por qué evolucionó esta simbiosis es que las bacterias ayudaron a las plantas a desarrollar sustancias químicas que se protegían contra un número creciente de herbívoros que ahora prosperaban en las nuevas praderas africanas.

El proyecto también encontró que cada planta tenía una relación única con la bacteria, lo que significa que se necesitaban el uno al otro para sobrevivir. Eso significaría que si ocurriera otro cambio en el clima, ambas partes tendrían que adaptarse juntas.

Según el Dr. Verstraete, no hay suficiente enfoque en examinar cómo las plantas interactúan con otros organismos en su ecosistema; la investigación está demasiado concentrada en el impacto del cambio climático en diferentes regiones o en el mejoramiento de plantas individuales. Espera que los resultados de SYMBIOSIS ayuden a cambiar la discusión sobre la adaptación a un enfoque más holístico.

"Las plantas viven en un entorno determinado con otros organismos en un ecosistema complejo, ", dijo." Cuando miras a mitigar el cambio, no solo debe mirar la planta individual, sino incluir todo lo que la rodea ".