Una gota de agua de mar contiene varios millones de microorganismos, la mayoría de los cuales difícilmente se pueden llamar vivos, pero son ellos los que pueden afectar el cambio en el clima de la tierra. RIA Novosti comprende por qué los virus marinos son peligrosos y si vale la pena combatirlos.
Microorganismos del tamaño de 60 galaxias
En 1989, científicos de la Universidad de Bergen decidieron observar a través de un microscopio electrónico de transmisión el material precipitado del agua de mar. El resultado fue sorprendente: resultó que unos 250 millones de virus viven en un mililitro de la muestra, cien veces más de lo que se pensaba anteriormente cuando se estudiaron las partículas de virus en céspedes bacterianos cultivados artificialmente.
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“El trabajo posterior dio resultados aún más sorprendentes. Los virus resultaron ser los organismos más numerosos que viven en los océanos: su número llega a quintillones (1030). Si ponemos todas las partículas virales marinas en una cadena, se extenderán más de 60 galaxias”, dice Elena Likhoshvai, Doctora en Ciencias Biológicas, profesora y jefa del departamento de ultraestructura celular del Instituto Limnológico de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia.
Los métodos modernos de decodificación del ADN han cambiado aún más la idea de la cantidad y variedad de virus que viven en el planeta. En 2016, científicos del Instituto Conjunto del Genoma en California y el Laboratorio Nacional. Lawrence en Berkeley analizó una gran cantidad de datos obtenidos después de la secuenciación metagenómica de muestras de tres mil ubicaciones geográficas: estos eran ecosistemas marinos, de agua dulce y terrestres. Los investigadores han encontrado más de 125.000 secciones de ADN viral, lo que ha aumentado 16 veces la cantidad de genes virales conocidos.
Sin pretensiones y muy tenaz
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Hay muchos más microorganismos en los océanos que peces y mamíferos marinos. Según algunos informes, representan hasta el 98 por ciento de toda la biomasa oceánica. Y los más numerosos son los virus. Infectan 1023 billones de vida marina cada segundo y, por lo tanto, consumen hasta el 20 por ciento de la biomasa oceánica todos los días.
Al mismo tiempo, los virus se distinguen por su extrema vitalidad y sencillez. Pueden existir en un amplio rango de temperaturas y en las condiciones más desfavorables. Por ejemplo, el virus de la diatomea marina (Chaetoceros debilis CdebDNAV) continúa infectando incluso a menos 196 grados Celsius. Los cianófagos persisten en los sedimentos hasta por cien años, y la ameba gigante Pithovirus sibericum de 30.000 años, recientemente descubierta en el permafrost, todavía era capaz de infectar microorganismos.
Además, durante mucho tiempo se creyó que cada virus cazaba solo a un grupo reducido dentro de la comunidad microbiana: bacterias de un tipo u otro. Sin embargo, los científicos estadounidenses han demostrado que los virus marinos no son tan exigentes con los alimentos y pueden infectar microorganismos de diferentes géneros.
Nadie escapa a la infección
Estos números y hechos no significan que unas vacaciones en el mar rayen al suicidio. Solo una sexagésima parte de todas las partículas virales que se encuentran en el agua son peligrosas para los humanos. Los peces y los mamíferos marinos padecen algunos, pero su principal presa son los microbios, que juegan un papel importante en la formación del clima de la tierra.
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“Se sabe que después de un ataque de virus, las secuencias CRISPR permanecen en el genoma bacteriano: pequeños segmentos repetidos del genoma, separados por fragmentos de ADN no transcrito tomados de elementos genéticos extraños. Proporcionan “inmunidad” a la reinfección y, por su presencia en el genoma de la bacteria, se puede concluir que ya ha sido infectada con un determinado fago. CRISPR se encuentra en el 40 por ciento de las bacterias y el 90 por ciento de las arqueas”, dice Elena Likhoshvay.
Diagrama del ciclo de vida de un virus marino (bacteriófago) / Ilustración de RIA Novosti. Alina Polyanina, Depositphotos / logos2012.
Según algunos informes, las cianobacterias, gracias a las cuales el oxígeno apareció una vez en la Tierra, y otras fotosintéticas marinas microscópicas consumen hoy aproximadamente la mitad de todo el dióxido de carbono liberado a la atmósfera. Por lo tanto, los virus bacteriófagos que los atacan y destruyen pueden desempeñar un papel importante en el calentamiento global. Sin embargo, hasta ahora en el mundo científico no existe consenso sobre si esta influencia es un signo más o menos.
Ordenanzas del mar
Como descubrieron investigadores de la Universidad de Warwick, la infección viral realmente afecta las capacidades fotosintéticas de las cianobacterias: la fijación de dióxido de carbono (es decir, su conversión en compuestos de carbono) en el cultivo bacteriano se ralentiza casi cinco veces después del ataque de los bacteriófagos. Según estimaciones aproximadas, como resultado de la infección de microorganismos en la atmósfera, hasta cinco mil millones de toneladas de carbono permanecen sin absorber anualmente; esto es, el diez por ciento de todo el carbono fijado por los océanos.
Sin embargo, algunos científicos señalan que después de la destrucción de bacterias por virus, los restos de microorganismos se sumergen a una profundidad en la que los procesos que conducen a la liberación de dióxido de carbono se ralentizan enormemente. Allí secretan hierro, fósforo y algunos otros elementos necesarios para la nutrición del fitoplancton. El fitoplancton crece y absorbe más dióxido de carbono.
“De acuerdo con el nuevo esquema de circulación global de materia orgánica y elementos biogénicos de los ecosistemas acuáticos, el virioplancton (la totalidad de todos los virus que habitan el Océano Mundial) afecta muchos procesos biogeoquímicos y ecológicos, incluido el ciclo de los alimentos, la respiración y la distribución de sustancias en varias partes del ecosistema. Al evaluar el ciclo del carbono y del nitrógeno, es necesario tener en cuenta el papel de los virus, ya que son una parte importante de las redes tróficas que regulan los ciclos biogeoquímicos globales”, resume Elena Likhoshvai.
Las cianobacterias y otras fotosintéticas marinas microscópicas consumen hoy aproximadamente la mitad de todo el dióxido de carbono liberado a la atmósfera / Foto: David Savage, Bruno Afonso, Pamela Silver.
Alfiya Enikeeva
