Una expedición a bordo de un velero identifica 200.000 patógenos nuevos para la ciencia
Si todos los virus que viven en el océano se pusieran en fila podrían llegar hasta las 60 galaxias más cercanas a la Tierra. Son el ente biológico más abundante en el mar y también uno de los más desconocidos.
Hoy, un equipo de exploradores y científicos publica el catálogo más completo de estos patógenos que se ha realizado hasta la fecha. Contiene casi medio millón de especies diferentes, 200.000 de ellas totalmente desconocidas hasta ahora.
Cada vez que respiramos, la mitad del oxígeno que entra en los pulmones la han producido los microbios del plancton marino. Los virus son los demiurgos de este universo microscópico. Son diez veces más numerosos que los microbios del plancton: en los océanos hay 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 virus, casi tres veces más que galaxias en el universo. Su tamaño es tan pequeño que solo ocupan el 5% de toda la masa viva. Cada día, estos depredadores siegan la vida de uno de cada cuatro microbios marinos, lo que reduce unas poblaciones y alimenta a otras con los restos. También introducen nuevos genes en los seres unicelulares, lo que modula su evolución.
“Los microbios del océano absorben la mitad del dióxido de carbono que emitimos los humanos a la atmósfera”, explica Matthew Sullivan, microbiólogo de la Universidad Estatal de Ohio (EE UU) y autor principal del estudio, publicado hoy en la revista científica Cell. “Los virus probablemente controlan este proceso que mitiga el impacto climático de los humanos. Necesitamos entenderlos para no cortocircuitar su actividad”, resalta.
El trabajo se basa en los datos recogidos durante la expedición Tara Oceans, llevada a cabo entre 2009 y 2013 a bordo de una goleta de casco de aluminio que recorrió todos los océanos del planeta tomando muestras de agua a diferentes profundidades. Los resultados presentan 12 veces más virus nuevos que los identificados hasta ahora, precisamente durante una expedición previa del mismo barco.
El trabajo muestra que los virus marinos se distribuyen en cinco zonas bien diferenciadas: el océano Ártico, el Antártico, las aguas superficiales y templadas próximas a los trópicos, las capas intermedias a profundidades de entre 150 metros y 1.000 metros y, por último, las zonas más profundas hasta llegar al fondo marino. Los datos de esta última zona provienen de la expedición española Malaspina, realizada entre 2010 y 2011, que recogió microbios y virus a hasta 4.000 metros de profundidad.
Entre esas cinco áreas hay dos auténticos hervideros virales con una diversidad de especies mucho mayor que el resto. La primera es la zona templada, algo previsible, la segunda es toda una sorpresa: el océano Ártico. La diversidad de especies de la mayoría de seres vivos es mayor cuanto más cerca se está del ecuador y disminuye hacia los polos. Los resultados del Taramuestran que esta teoría es válida para los virus en el océano Ántártico, donde hay comparativamente menos que en las zonas templadas, pero una vez cruzado el ecuador la diversidad sigue aumentando y es casi igual en las gélidas aguas que rodean el Polo Norte. Los autores destacan que precisamente es este el océano que más rápido está cambiando por el cambio climático.
Hasta el 90% de los 488.130 virus encontrados son un misterio, pues se ignora a qué tipo de organismos infectan. La inmensa mayoría del otro 10% ataca preferentemente a seres unicelulares: bacterias y arqueas. Menos de un 1% de todos estos patógenos se ha cultivado en el laboratorio para conocer sus propiedades, reconoce Sullivan. Quedan por delante años, si no décadas de trabajo.
Esta aventura científica comenzó en 2006, cuando la diseñadora francesa Agnès Troublé, creadora de la marca de ropa agnès b., cedió su goleta familiar Tara —la antigua Seamaster de Peter Blake— para la primera expedición. El Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia respaldó el proyecto, en el que ahora colaboran 150 científicos de más de 30 países. Desde entonces los investigadores han sacado del mar 30 millones de genes desconocidos.
En febrero de este año, científicos del proyecto descubrieron 133 especies nuevas de plancton presentes en todos los océanos del planeta. Eran inclasificables de acuerdo con la dicotomía clásica entre planta y animal, pues podían alimentarse por fagocitosis como hacen las células de muchos animales y realizando fotosíntesis como las plantas. “Un pulmón del planeta son los bosques y el otro es el plancton, solo que de este último no sabemos casi nada”, explica Silvia G. Acinas, microbióloga del CSIC que ha viajado cuatro veces a bordo del Tara y coordina el análisis de bacterias y arqueas.
Uno de los retos de clasificar estas formas de vida es que no se rigen por los estándares taxonómicos clásicos. Por eso los autores del nuevo estudio hablan de “poblaciones” nuevas de virus, no de especies. “Es el mismo problema que tenemos con las bacterias”, reconoce Acinas, que espera publicar en los próximos meses los primeros resultados sobre la distribución de nuevas especies bacterianas en los océanos. “Entre todas ellas, en torno al 70% son completamente nuevas para la ciencia”, asegura.
Este estudio "nos muestra lo poco que sabemos todavía sobre diversidad, ecología, interacciones biológicas en el ambiente", opina Iñaki Ruiz-Trillo, investigador del Instituto der Biología Evolutiva, en Barcelona. "Uno de los problemas es que es difícil confirmar estas cosas. Ves una correlación entre más huéspedes potenciales y más diversidad de virus, pues se correlacionan por sitio de muestreo. Pero ¿es porque hay más diversidad de potenciales huéspedes o es porque algunos huéspedes en esas zonas son más dados a acumular virus? Preguntas de este tipo no se pueden responder ahora, necesitarían de más años e investigacionesón que aporten más sobre la compleja interacción entre virus,bacterias,arqueas y eucariotas", resalta.
