El laguna Mendota en Wisconsin se transforma con el cambio de estaciones (cubierto de hielo en invierno y de algas en verano) y un nuevo estudio muestra cómo estos cambios cíclicos están colocando a las bacterias del laguna en bucles evolutivos.
Dirigido por investigadores de la Universidad de Texas en Austin, el equipo detrás del estudio analizó 471 muestras de microbios del laguna recolectadas a lo dilatado de 20 primaveras, observando variaciones genéticas internamente y entre especies a lo dilatado del tiempo.
Los datos mostraron que miles de especies de bacterias evolucionaron a través de generaciones y luego volvieron a un estado prácticamente idéntico a medida que cambiaban las estaciones. Como los microbios viven sólo unos pocos días, estamos hablando de una transformación genética que atraviesa miles de generaciones en el traspié de un año.
Estos ciclos todavía se repetían año tras año, como un vídeo reproducido y luego reproducido al revés, hasta el punto de partida innovador. De los 2.855 genomas bacterianos estudiados, se encontraron cambios estacionales cíclicos en el 80 por ciento de ellos.
“Este estudio cambia totalmente nuestra comprensión de cómo las comunidades microbianas cambian con el tiempo”, dice el irrefutable marino Brett Baker, de la Universidad de Texas en Austin.
“Esto es sólo el principio de lo que estos datos nos dirán sobre la ecología microbiana y la transformación en la naturaleza”.
El investigación mostró que a medida que las condiciones ambientales cambiaban, diferentes cepas bacterianas pudieron prosperar y volverse dominantes, solo para perder ámbito frente a otras cepas a medida que cambiaban las estaciones. Aproximadamente del 20 por ciento de las especies estudiadas mostraron un patrón más sostenido de cambio hereditario, a lo dilatado de décadas.
Esto fue particularmente evidente en 2012, cuando el laguna experimentó un verano más caluroso y seco de lo habitual. El equipo notó un cambio sustancial en los genes que manejan las bacterias ázoe metabolismos ese año, muy probablemente conveniente a los niveles más bajos de algas productoras de ázoe, como resultado del último flujo de agua alrededor de el laguna.
Con la ayuda de una supercomputadora para acelerar enormemente el proceso, los investigadores ensamblaron lo que se claridad metagenomas de cada muestra de agua, una técnica diseñada para observar de cerca secuencias genéticas de fragmentos de ADN a lo dilatado del tiempo.
“Imagínese que el genoma de cada especie es un volumen y que cada pequeño fragmento de ADN es una frase”, dice el ecologista microbiano Robin Rohwer, de la Universidad de Texas en Austin. “Cada muestra tiene cientos de libros, todos divididos en estas frases.
“Para retornar a provocar cada volumen, debes investigar de qué volumen proviene cada oración y retornar a armarlas en orden”.
Los hallazgos sugieren que la ecología y la transformación parecen ir juntas en área de funcionar de forma distinta, y esa es una perspectiva importante para los investigadores, especialmente cuando estudian un planeta que continúa calentándose.
Retener qué cepas de bacterias dominarán ayuda a los científicos a determinar cuánto carbono podrían absorber, por ejemplo, los lagos y cómo las cadenas alimentarias acuáticas podrían estar afectadas por las adaptaciones a estaciones más cálidas.
“El cambio climático está modificando lentamente las estaciones y las temperaturas medias, pero todavía provoca fenómenos meteorológicos extremos más abruptos”, afirma Rohwer.
“No sabemos exactamente cómo responderán los microbios al cambio climático, pero nuestro estudio sugiere que evolucionarán en respuesta a estos cambios tanto graduales como abruptos”.
La investigación ha sido publicada en Microbiología de la naturaleza.
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