Identifican un aroma que rige el comportamiento del plancton marino

Los científicos han grabado por primera vez en vídeo el movimiento de microalgas, bacterias y protozoos ante la presencia de un compuesto orgánico de azufre

Fecha de noticia: 
Viernes, 16 julio, 2010

De la misma forma que las aves marinas y las focas localizan su comida identificando a través del olfato una sustancia de azufre producida por el plancton, los organismos microscópicos que forman este plancton también se sirven de aromas bajo el agua para buscar su alimento. Un equipo internacional de investigadores con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha observado y grabado en vídeo los movimientos natatorios bajo el microscopio de varios microorganismos planctónicos expuestos a zonas enriquecidas con productos químicos naturales. Su trabajo, que aparece publicado en el último número de la revista Science, indica que la observación del comportamiento de estos seres vivos diminutos permite entender mejor el funcionamiento vital de los ecosistemas del océano y sus efectos sobre la atmósfera y el clima.

El mar huele, en buena medida, a un compuesto de azufre producido por el plancton denominado dimetilsulfuro o DMS. Este gas es producto de la degradación biológica de otra sustancia, el dimetilsulfoniopropionato o DMSP, fabricada por el fitoplancton marino, seres minúsculos responsables de la mitad de la fotosíntesis del planeta. “Varios investigadores habían demostrado que el olor del DMSP y el DMS atrae a peces, erizos de mar, pájaros marinos, pingüinos y focas. Ahora sabemos que atrae también al plancton”, destaca Rafel Simó, investigador del Instituto de Ciencias del Mar (CSIC) en Barcelona.

“El hallazgo no supone simplemente prolongar la lista de organismos. Los miles, incluso millones, de microorganismos que viven en una cucharadita de agua de mar desempeñan una función ecológica mucho más importante que los animales que suelen aparecer en los documentales de naturaleza”, añade.

Los investigadores han grabado por primera vez el comportamiento de microalgas, bacterias y protozoos ante la presencia de DMSP y sustancias parecidas. Para ello, han empleado un sistema de experimentación microfluídica, del tamaño de un chicle, desarrollado en el Massachussetts Institute of Technology, en Estados Unidos. Con este sistema se ha podido recrear lo que ocurre cuando un alga unicelular pierde su integridad y libera su contenido a consecuencia de una infección por virus o un exceso de radiación solar, fenómenos habituales en la superficie del océano.

Hasta ahora se creía que el DMSP actuaba como repulsivo de los predadores, pero este estudio muestra todo lo contrario. “Hemos visto que organismos como las bacterias se ven atraídos porque se alimentan de esas sustancias, mientras que para otros, como los protozoos, estas sustancias señalan la presencia de presas”, asegura Justin Seymour, investigador de la Universidad Tecnológica de Sidney (Australia).

El plancton y el clima

Según los investigadores, el comportamiento de los microorganismos del plancton afecta directamente al clima, y consideran además que, probablemente, siempre ha sido así. “Ahora tenemos la capacidad de adentrarnos en el mundo microbiano y estudiar el comportamiento de los microorganismos, de la misma forma que tradicionalmente los ecólogos han estudiado el comportamiento de las plantas y los animales”, afirma Roman Stocker, otro de los integrantes del estudio.

El DMS gaseoso que se produce como transformación biológica del DMSP alimenta la producción de aerosoles de sulfato en la atmósfera, los cuales intervienen en la formación de nubes sobre el océano. A más nubes, la radiación solar que calienta la superficie del océano es menor. “A pesar de tener lugar de forma invisible a nuestros ojos en un mundo de microbios, los procesos que estudiamos influyen a la vez en el ciclo de los elementos en el océano y en la regulación natural del clima”, explica Simó.

imagen de Figura 1 - Sistema de experimentación microfluídica para observar el comportamiento natatorio del plancton. Fotografía de R. Stocker, MIT. 
Figura 2 - Recreación de la lisis de un alga microscópica, y la respuesta de las bacterias a la liberación de sustancias orgánicas. Dibujo de Gorick, Stocker y Seymour.
Figura 3 - Seguimiento de las trayectorias de natación de el protozoo Oxyrrhis marina al verse atraido por la presencia de DMSP (banda central blanca). Cada linea muestra 7 segundos de natación de una célula. Las líneas naranjas corresponden a trayectorias al azar; las amarillas corresponden a individuos que nadaron hacia la sustancia; las azules corresponden a individuos que ya se encontraban en contacto con la sustancia y aumentaron su frecuencia de giro para quedarse en contacto con ella. Análisis de imagen de una grabación de video de Stocker, Seymour, Ahmed y Simó. 
               
Referencia científica: 
Justin R. Seymour, Rafel Simó, Tanvir Ahmed and Roman Stocker. Chemoattraction to dimethylsulfoniopropionate throughout the marine microbial food web. Science (2010). 1188418.

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