Las bacterias marinas siguen una rutina diaria predecible

Seguir una rutina diaria no es exclusivo de los seres humanos. Las bacterias oceánicas estudiadas en una nueva investigación también siguen unas pautas de actividad cotidiana, en función del ciclo día-noche, muy predecibles.

El equipo de Edward DeLong, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, así como del Centro de Oceanografía Microbiana adscrito a la Universidad de Hawái en Honolulú, todas estas entidades en Estados Unidos, ha comprobado que ciertos microbios en el océano siguen patrones predecibles de actividad biológica, como nutrirse, “respirar”, y multiplicarse. Esta progresión diaria de actividad bacteriana es sorprendentemente constante y ordenada. Ciertas especies se “despiertan” temprano, exhibiendo señales genéticas de respiración, actividad metabólica y síntesis de proteínas durante las horas de la mañana, mientras que otras pasan a la acción en una franja horaria posterior.

DeLong y sus colaboradores encontraron que tal regularidad diaria la siguen microbios que son genéticamente bastante diferentes unos de otros, lo que sugiere que un comportamiento bacteriano no puede estar sólo basado en la maquinaria biológica individual de un organismo, sino que de algún modo se ajusta al horario seguido por el resto de la comunidad.

El microorganismo con mayor presencia en el estudio ha sido el Prochlorococcus, el organismo fotosintético más abundante en la Tierra. Se sabe que este productivo miembro del plancton tiene una agenda metabólica muy rigurosa, sincronizada con el Sol. En sus análisis genéticos, los investigadores observaron una tendencia similar: la Prochlorococcus empezó a exhibir señales de actividad metabólica al amanecer, con un pico alrededor del mediodía.

Además de la Prochlorococcus, el equipo analizó cinco especies relativamente representativas de tipo heterótrofo (que no sintetizan su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas, sino que deben nutrirse de otros seres vivos). Entre esas poblaciones, un grupo llamado Roseobacter fue el primero en exhibir señales de actividad después de la salida del Sol, seguido muy pronto por otras bacterias.

Seguir una rutina diaria no es exclusivo de los seres humanos. Las bacterias oceánicas estudiadas en la nueva investigación también siguen unas pautas de actividad cotidiana, en función del ciclo día-noche, muy predecibles. En ese sentido, un día típico en su vida no difiere mucho del de cualquiera de nosotros. (Ilustración: Jose-Luis Olivares / MIT. Micrografía de fondo, en el centro: Ed DeLong y David Karl)

La propia actividad de unas bacterias, determinada por la presencia o ausencia de luz solar, impone a su vez pautas a otras que directa o indirectamente dependen de ellas para su sustento. Así, al amanecer, el plancton empieza a absorber luz solar, convirtiéndola en carbono para el resto de la comunidad oceánica. A medida que está disponible más carbono, las especies heterótrofas como la Roseobacter empiezan a recogerlo. Dado que diferentes especies tienen distintos ritmos metabólicos, no alcanzan el pico de máxima actividad en la misma franja horaria exacta del día.

En definitiva, la investigación muestra claramente cómo organismos diferentes  conformando conjuntos complejos trabajan juntos en muchos aspectos y a raíz de ello coordinan sus actividades con bastante precisión a lo largo del día.

En 2013, el equipo de DeLong llevó a cabo un estudio similar, aunque en aquella ocasión observó la actividad bacteriana en las aguas costeras, donde registró patrones metabólicos menos regulares.

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