El nuevo Catálogo Mundial de Genes Oceánicos es la mayor base de datos de microorganismos marinos de código abierto jamás creada.
Los investigadores esperan que esta base de datos de ADN pueda propiciar avances en medicina, energía y agricultura.
La Agenda de Acción para el Océano del Foro Económico Mundial trabaja para crear un océano sano y próspero mediante su protección y restauración, al tiempo que fortalece la resiliencia de las comunidades costeras y dependientes del océano.
Quizá haya oído hablar del genoma humano, pero ¿conoce el genoma oceánico?
Mientras que el primero cartografía el el conjunto completo de genes presentes en los seres humanos, el segundo hace lo mismo con la flora y la fauna marinas.
La Universidad King Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST), en Arabia Saudita, acaba de publicar el Global Ocean Gene Catalog 1.0. Contiene más de 317 millones de agrupaciones de genes y es el mayor catálogo de microorganismos marinos de código abierto hasta la fecha, basado en muestras tomadas en todo el océano mundial.
Las técnicas de secuenciación genómica de nueva generación han hecho posible este tipo de análisis metagenómico: el estudio de la genómica de distintos organismos presentes en una muestra.
Los microorganismos oceánicos fueron las primeras formas de vida de nuestro planeta y participan en los ciclos de elementos relevantes para el clima, como el nitrógeno, el azufre y el carbono.
Los autores del estudio, publicado en Frontiers in Science, señalan que estos microorganismos pueden, por tanto, proporcionar una referencia básica para hacer seguimiento del impacto del calentamiento global y la contaminación y otros factores que influyen en la salud de nuestro océano. Además, el estudio de los microorganismos oceánicos puede contribuir al descubrimiento de nuevos genes que podrían utilizarse en medicina, energía, alimentación y otros muchos ámbitos.
El océano, cuna de la vida
El océano es el mayor hábitat de nuestro planeta. Cubre casi tres cuartas partes de su superficie. La vida marina comenzó con organismos unicelulares, y la diversidad microbiana actual refleja un amplio conjunto de funciones y vías metabólicas para obtener energía y procesar la materia orgánica.
El estudio de KAUST muestra la distribución de los microorganismos en los distintos reinos y zonas de profundidad oceánicas, así como sus funciones.
Las bacterias, que constituyen el grupo más numeroso de organismos en la muestra del estudio, son más abundantes en las zonas profundas del océano y en el lecho marino, es decir, el reino bentónico. Los virus y los eucariotas alcanzan sus niveles más altos en el reino pelágico, o mar abierto.
Los hongos representaron más de la mitad de las agrupaciones de genes en las zonas intermedias del reino pelágico, lo que subraya su importancia para la diversidad y la funcionalidad microbianas.
Las zonas superiores del océano también presentaban una abundancia de genes relacionados con las vías del carbono y con el procesamiento del azufre. Los genes hallados en el reino bentónico se centraban en la fijación de carbono, mientras que los del océano oscuro, más allá de los 1.000 m donde no llega la luz, se relacionaban con las reducciones de nitrato y citrato.
El lecho marino corre riesgo por el calentamiento global
Hasta la fecha, la metagenómica marina —«el estudio de la información genética combinada contenida en una muestra ambiental»— se ha centrado en gran medida en el reino pelágico, es decir, en mar abierto.
El reino bentónico, el lecho marino, está menos documentado. Dado que el fondo oceánico se encuentra muy amenazado, será fundamental desarrollar una comprensión básica de esas comunidades microbianas, señalan los investigadores.
El estudio de este reino, además de permitir comprender mejor cómo funcionan estos hábitats y organismos, también abre la posibilidad de descubrir muchos más genes y funciones, añaden. Esto es importante porque muchos hábitats bentónicos están en peligro.
¿Qué está haciendo el Foro Económico Mundial por el océano?
Por ejemplo, según predicen los científicos, hasta el 90 % de los arrecifes de coral podría desaparecer para 2050, incluso si se logra frenar el calentamiento global. Como puntos calientes de biodiversidad, sustentan una cuarta parte de las especies marinas y proporcionan alimento y medios de vida, además de protección frente a las inundaciones. El cambio climático y el aumento de las temperaturas del mar son solo una de las amenazas: la sobrepesca y la contaminación son otros factores conocidos que contribuyen al declive de los corales.
El reino bentónico también podría verse amenazado por la minería en aguas profundas, una actividad que probablemente aumente debido a la abundancia de metales presentes en nuestro océano, necesarios para la electrónica y la electrificación.
Y dado que el 95 % de los plásticos oceánicos acaba en las profundidades marinas, las comunidades microbianas de esas zonas remotas también podrían ver alterados sus hábitats y funciones, según sugiere el estudio.
Desvelando la salud del océano
Los resultados del estudio indican que el genoma oceánico es dinámico y responde a los cambios inducidos por el ser humano. Entre los impactos figuran fenómenos como la proliferación de la resistencia a los antibióticos en las bacterias marinas, que puede ser consecuencia de la actividad humana; por ejemplo, los vertidos de aguas residuales en zonas costeras.
Comprender estas dinámicas será fundamental para preservar la biodiversidad y los hábitats marinos.Este es el objetivo de la Agenda de Acción para el Océano del Foro Económico Mundial, que trabaja para crear un océano sano y próspero mediante la protección y restauración de este, al tiempo que aumenta la resiliencia de las comunidades costeras y dependientes del océano.
