El fitoplancton y el tamaño de su genoma, una variable en función de los nutrientes
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El fitoplancton y el tamaño de su genoma, una variable en función de los nutrientes
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El fitoplancton, un conjunto de microorganismos y pilar de la cadena alimenticia en el mar, contribuye también a la regulación del clima. Un equipo de científicos en Perpignan, Francia, descubrió que el tamaño del genoma de cada especie varía según la disponiblidad de nutrientes. Un hallazgo importante para el conocimiento de los océanos. Los resultados fueron publicados en la revista Science Advances.
Por Ivonne Sánchez
El fitoplancton es un conjunto de microorganismos fotosintéticos que flotan en los océanos y en otros cuerpos de agua. Aunque son invisibles a simple vista —la mayoría mide menos de unas pocas micras—, su impacto es gigantesco: producen la mitad del oxígeno que respiramos y capturan una cantidad de CO₂ equivalente a la de todas las plantas terrestres. Además, son la base de la cadena alimentaria marina.
La paradoja de los genomas: ¿por qué algunos son diminutos y otros enormes?
El tamaño de los genomas del fitoplancton varía de manera extrema. Por ejemplo, la cianobacteria Prochlorococcus tiene un genoma de solo 2 millones de pares de bases, mientras que otras especies como los dinoflagelados alcanzan genomas 100 veces más grandes. Esta diversidad ha intrigado a los científicos durante años.
En un estudio publicado en Science Advances, investigadores del Laboratorio de Biodiversidad y Biotecnología Microbiana (LBBM, CNRS/Sorbonne Université) y del Laboratorio de Genoma y Desarrollo de las plantas (LGDP, CNRS/Université de Perpignan) han desarrollado un marco teórico cuantitativo para explicar cómo la disponibilidad de nitrógeno y fósforo influye en la evolución del tamaño de los genomas.
En ambientes pobres en nutrientes, la selección natural favorece genomas pequeños para ahorrar recursos, mientras que en aguas ricas, los genomas pueden crecer sin restricciones.
Entrevista con Carlos Cáceres, investigador postdoctoral asociado a la Universidad de Perpignan, en Francia:
Nutrientes y evolución: cómo el fósforo moldea la vida microscópicaEl modelo desarrollado por los investigadores revela que el fósforo es el nutriente clave que influye en la evolución de los genomas. Cuando éste escasea, las mutaciones que reducen el tamaño del genoma (eliminando secuencias no esenciales) son favorecidas, ya que permiten a las células crecer más rápido y usar menos recursos.
Por el contrario, en aguas con abundancia de nutrientes, los genomas pueden permitirse "lujos" como secuencias no codificantes.
El estudio no solo confirma la hipótesis de la compactación genómica, sino que ofrece una herramienta para predecir cómo el cambio climático —que altera la disponibilidad de nutrientes en los océanos— podría transformar el fitoplancton y, con él, la vida en la Tierra.
Entrevistado: Carlos Cáceres, investigador postdoctoral asociado a la Universidad de Perpignan, en Francia.