Una expedición descubre 200.000 virus en el océano, 10 veces más de lo estimado
Los científicos creen que los virus oceánicos pueden ser útiles para comprender el cambio climático pues probablemente impulsan la ‘bomba de carbono’ que mitiga el impacto del hombre.
La embarcación Tara junto a la Tierra de Francisco José (Rusia). / DENIAUD GARCIA. FUNDACIÓN TARA OCEAN
El Seamaster, una goleta de 36 metros de eslora, lleva surcando las aguas desde 1989. Su dueño, el regatista Peter Blake, fue asesinado en 2001 por unos piratas mientras exploraba con ella el delta del río Amazonas. Tras su muerte, la embarcación cambió de nombre. Ahora recorre los océanos como Tara, una expedición capitaneada por un consorcio internacional de científicos. Su misión: tomar muestras del mar y servir de testigo ambiental.
Rebautizada y con este objetivo, Tara zarpó del puerto francés de Lorient, rumbo al Ártico, a finales de julio de 2006. Desde entonces, las velas de sus dos mástiles han cumplido con 11 expediciones que han dado la vuelta al mundo. La última, de 2009 a 2013, ha recogido 200.000 virus distintos, una colección sin precedentes de microorganismos que ofrecen una perspectiva nueva sobre la estructura de los ecosistemas marinos.
“Nos sorprendió ver tantos virus”, ha afirmado Matthew Sullivan, microbiólogo de la Universidad Estatal de Ohio, quien ha dirigido este estudio, publicado este jueves en la revista Cell. “Las expediciones Tara Océanos y Tara Círculo Polar involucraron a cientos de investigadores para proporcionar este asombroso archivo y mejorar nuestra comprensión de los virus en los océanos”, ha explicado Sullivan.
El proyecto ha recorrido, de polo a polo, todos los océanos de nuestro planeta y ha prestado una atención especial al Ártico, una región muy sensible al calentamiento global. Los investigadores, haciendo turnos de varios meses a bordo de Tara, han tomado muestras de agua a diferentes profundidades, las han filtrado y las han enviado a 12 laboratorios repartidos por todo el mundo para ser analizadas. No sólo se han recogido virus, sino todo tipo de microorganismos marinos, larvas y huevos de pescado, que en estos momentos aún se estudian en investigaciones paralelas.
CIFRAS ASOMBROSAS
Recogida de muestras a bordo de la embarcación Tara. / DENIAUD GARCIA.FUNDACIÓN TARA OCEAN
Los resultados del equipo de Sullivan ofrecen cifras asombrosas. Han encontrado 195,728 virus distintos. Hasta ahora sólo se habían identificado 15.000 virus marinos diferentes, por lo que el catálogo ha aumentado un 92%, con 180,448 nuevas poblaciones virales. La explicación de por qué han encontrado tal variedad, está en el método que han empleado y en la propia definición de especie que se aplica a los virus.
Las especies se separan, dicho de forma simple, por la incapacidad de dos ejemplares para generar una descendencia fértil. En los virus, esto no es así. Para clasificarlos hay que analizar su genoma. El problema es que los virus pueden replicarse y mezclar sus genes cuando infectan a una misma célula. Así evolucionan y multiplican su diversidad sin que apenas presenten cambios aparentes. Sullivan y sus colaboradores han tenido que revisar toda la metodología existente de análisis genético a nivel computacional para volcar sus muestras en el sistema y obtener un resultado de identidad única para poder identificar cada población.
Sullivan y sus colegas se han enfrentado al reto de aportar muchos más datos de los que ya se conocían y a anotar miles de secuencias genéticas muy cortas y con genes de función desconocida. Esta mejora del método es la que ha permitido obtener un número tan alto de virus desconocidos hasta ahora. Los resultados se han puesto a disposición de la comunidad científica a través de la base de datos Global Ocean Viromes (GOV 2.0).
Sin embargo, sólo han podido aplicar estas técnicas a los virus formados por ADN. De su análisis han excluido los virus que disponen de ARN (otra forma de material genético implicado en la síntesis de proteínas). Este tipo de virus forma parte del 50% del total de las partículas virales del agua del mar, por lo que la mitad de los virus de los océanos está aún por investigar
Una vez clasificadas las 200.000 poblaciones distintas (término correcto al hablar de virus ya que no se puede emplear la palabra especie), los investigadores han descrito su mapa de distribución y han observado que, a pesar de la continuidad de los océanos, los virus se organizan en cinco zonas ecológicas diferentes en función de la temperatura y de la profundidad: Ártica, Antártica, epipelágica tropical y templada (desde la superficie a los 150 metros de profundidad), mesopelágica (entre 150 y 1.000 metros) y batipelágica (a más de 2.000 metros de profundidad).
LA MAYOR DIVERSIDAD ESTÁ EN EL ÁRTICO
Estos cinco nichos que describe Sullivan presentan poblaciones víricas distintas, lo que da una idea de la biodiversidad de los virus en los océanos. Además, los autores han encontrado patrones de variación genética intrapoblacional, algo que hasta ahora nunca se había estudiado a escala global y que permitirá estudiar la evolución de los virus.
La gran sorpresa, no obstante, la han encontrado en el Ártico. Allí hay dos nichos distintos y la biodiversidad es mayor a la del resto de los océanos. En organismos más grandes, lo normal es que haya un mayor número de especies al acercarse al ecuador y una menor cantidad cerca de los polos. “Nuestro estudio ayudará a guiar las investigaciones durante una década. Establece una hoja de ruta donde la diversidad viral está en su apogeo y encuentra que este punto está en la región del mundo que cambia más rápidamente debido al cambio climático: el Ártico”, ha señalado Sullivan.
Las implicaciones de este hallazgo son serias. La mitad del oxígeno que respiramos lo generan los organismos marinos. Pero, también la mitad del CO2 de la atmósfera la absorben los océanos. Este gas puede convertirse en carbono orgánico y biomasa, que se hunde en el mar ayudado por los virus. En la bioquímica del planeta, parece que los virus oceánicos tienen un gran papel y pueden ser útiles para comprender el calentamiento global.
“Estamos descubriendo que los virus probablemente impulsan esta ‘bomba de carbono’ oceánica que mitiga la debacle climática causada por el hombre. Necesitamos entender los virus para no provocar un cortocircuito en ella e incluso aprovecharlos en nuestra búsqueda de soluciones que ayuden a sobrevivir al cambio climático”, ha destacado Sullivan.
