Una nueva investigación muestra que las estrategias de almacenamiento de hierro del fitoplancton pueden determinar qué especies prosperan en los océanos cambiantes e impactan las redes tróficas marinas. según un artículo reciente en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . La investigación examinó dos métodos principales de almacenamiento de hierro y descubrió que uno hace que las especies sean más resistentes a la escasez del elemento esencial y raro.

"La capacidad del fitoplancton para almacenar hierro impulsa importantes ciclos químicos y da forma a la ecología de todo el océano, "dijo el autor Ben Twining, un científico investigador senior y el Vicepresidente de Educación Henry L. y Grace Doherty en el Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas. "Si queremos entender cómo responderán los océanos al cambio climático, necesitamos entender el ciclo del hierro ".

El estudio se centró en las diatomeas, Algas unicelulares que viven dentro de conchas de vidrio y son uno de los grupos más abundantes de fitoplancton. Un secreto de su éxito, Twining cree, es lo bien que almacenan el hierro, un nutriente crítico que escasea en el 40 por ciento del océano global. Las diatomeas almacenan hierro mediante dos métodos principales:almacenar las moléculas en un órgano similar a una bolsa llamado vacuola o encerrarlas químicamente en la proteína ferritina.

Los investigadores encontraron que las diatomeas que usan ferritina tienen una ventaja real sobre sus competidores. El hierro tiende a ingresar a áreas empobrecidas en legumbres, susurrado por tormentas que bajan y agitan aguas profundas ricas en hierro, o viento que lleva polvo de tierras lejanas. Entonces se produce un frenesí microscópico de alimentación:el fitoplancton toma el hierro y lo usa para multiplicarse rápidamente. El equipo descubrió que las diatomeas que producen ferritina pudieron utilizar estos tiempos de abundancia para prepararse para los períodos prolongados de inanición de hierro que siguen.

"Cuantas más nueces pueda almacenar una ardilla, es más probable que sobreviva en tiempos de escasez, Twining dijo:"Creemos que el mismo proceso es cierto con el fitoplancton y el hierro".

A medida que el cambio climático cambia la geografía del hierro en el océano global, algunas áreas se volverán más pobres en hierro, lo que parece una buena noticia para las diatomeas que producen ferritina. Las condiciones favorables podrían ayudarlos a superar a otros tipos de diatomeas, influyendo en última instancia en las redes tróficas de los ecosistemas en los que viven e incluso en los grandes ciclos oceánicos.

Los investigadores llegaron a estas conclusiones a través de métodos novedosos. El equipo del profesor Adrian Marchetti en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill utilizó tecnologías de secuenciación avanzadas para observar qué sucedía con la expresión génica de las diatomeas cuando se enfrentaban a un pulso de hierro. mientras que Twining midió la cantidad de hierro dentro de las células individuales.

"La forma en que este estudio conecta las mediciones moleculares y bioquímicas para revelar el comportamiento de especies individuales en una comunidad de fitoplancton natural es bastante rara y, con suerte, el camino del futuro". Twining dijo:"Creo que esta es una nueva ola de oceanografía que puede mostrar cómo las comunidades de fitoplancton dan forma al océano".