Las bacterias y no las microalgas responsables de la captación de la energía solar en los océanos

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ULPGC   aristegui   bacterias

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El investigador de la ULPGC Javier Arístegui coordina un proyecto que demuestra que la mayor parte de la energía solar en los océanos es captada por bacterias y no por microalgas.

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Las bacterias marinas que capturan luz y la transforman en energía bioquímica no son una rareza, como se pensaba hasta hace poco. Un trabajo publicado en el mes de agosto en la revista Science Advances muestra que la luz del sol, la principal fuente de energía que sustenta los ecosistemas marinos, es capturada principalmente por bacterias, y no por las microalgas y las cianobacterias (también llamadas algas verde-azuladas), como se pensaba hasta ahora.


El trabajo forma parte del proyecto de investigación HOTMIX, coordinado por el Dr. Javier Arístegui, del Instituto de Oceanografía y Cambio Global (IOCAG) de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. El trabajo está liderado por Laura Gómez Consarnau, del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (Mèxico) y la Universidad de Southern California (EE.UU), con participación, además del IOCAG,  del Instituto de Ciencias del Mar (ICM; CSIC) en Barcelona, junto a investigadores del Reino Unido, de los EE.UU. y deAustralia


Las bacterias heterótrofas se alimentan normalmente degradando materia orgánica. Pero en el mar y otros sistemas acuáticos, algunas de ellas pueden realizar un tipo de ‘fotosíntesis’ gracias a dos pigmentos, la proteorodopsina y la bacterioclorofila. Estos pigmentos transforman la luz en energía bioquímica, tal como hace la clorofila en las algas y plantas.


Hasta ahora no se había podido cuantificar cual era la contribución de cada uno de estos tres pigmentos (clorofila, bacterioclorofila y proterodopsina) en la captación de energía solar en los océanos. Es lo que ha hecho este equipo de investigación, que se embarcó en el barco oceanográfico Sarmiento de Gamboa, dentro del Proyecto HOTMIX (http://hotmix-sarmiento2014.blogspot.com), para estudiar el Mediterráneo Oriental, uno de los mares más pobres en nutrientes del mundo, y compararlo con el Mediterráneo Occidental y el Atlántico.


Gracias a un método propio, han cuantificado el retinal (molécula que capta la luz y que es la parte activa de la proteorodopsina) en muestras de los tres mares.  Además de cuantificar todos los pigmentos, los científicos han calculado su distribución geográfica y la cantidad de energía capturada por cada uno de los pigmentos. Los resultados revelan que, si bien labacterioclorofila contribuye poco a la entrada de energía al mar, la proteorodopsina captura la misma cantidad de energía o más que la clorofila.


Rompe con el paradigma tradicional

El resultado marca un punto de inflexión porque rompe con el paradigma tradicional de que casi toda la luz del sol en los ecosistemas marinos es capturada por cianobacterias, microalgas y algas gracias a la clorofila. También revela que la luz solar es una fuente de energía esencial para la supervivencia de comunidades bacterianas en aguas muy pobres en materia orgánica.


Bacterias con un metabolismo “híbrido”

El resultado arroja nueva luz sobre los organismos que están en la base de la cadena trófica marina y que sirven de sustento a numerosos organismos marinos. Las bacterias que disponen de proteorodopsina tienen un metabolismo híbrido, de forma que pueden degradar materia orgánica, como hacen la mayoría de bacterias, pero también pueden capturar energía del sol.En ambientes muy pobres en materia orgánica, la captación de energía del sol les permite sobrevivir, crecer y generar biomasa.


El trabajo sugiere que en los mares con menos nutrientes, como los giros subtropicales (las regiones más extensas de los océanos), la entrada de energía por esta vía es superior a la entrada por la fotosíntesis normal. Ante el progresivo calentamiento global de la superficie del océano debido al cambio climático, que está conduciendo a la disminución de la producción primaria por microalgas en mares tropicales y subtropicales, estos procesos podrían adquirir una relevancia aún mayor.

Las bacterias y no las microalgas responsables de la captación de la energía solar en los océanos

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ULPGC   aristegui   bacterias

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El investigador de la ULPGC Javier Arístegui coordina un proyecto que demuestra que la mayor parte de la energía solar en los océanos es captada por bacterias y no por microalgas.

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Las bacterias marinas que capturan luz y la transforman en energía bioquímica no son una rareza, como se pensaba hasta hace poco. Un trabajo publicado en el mes de agosto en la revista Science Advances muestra que la luz del sol, la principal fuente de energía que sustenta los ecosistemas marinos, es capturada principalmente por bacterias, y no por las microalgas y las cianobacterias (también llamadas algas verde-azuladas), como se pensaba hasta ahora.


El trabajo forma parte del proyecto de investigación HOTMIX, coordinado por el Dr. Javier Arístegui, del Instituto de Oceanografía y Cambio Global (IOCAG) de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. El trabajo está liderado por Laura Gómez Consarnau, del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (Mèxico) y la Universidad de Southern California (EE.UU), con participación, además del IOCAG,  del Instituto de Ciencias del Mar (ICM; CSIC) en Barcelona, junto a investigadores del Reino Unido, de los EE.UU. y deAustralia


Las bacterias heterótrofas se alimentan normalmente degradando materia orgánica. Pero en el mar y otros sistemas acuáticos, algunas de ellas pueden realizar un tipo de ‘fotosíntesis’ gracias a dos pigmentos, la proteorodopsina y la bacterioclorofila. Estos pigmentos transforman la luz en energía bioquímica, tal como hace la clorofila en las algas y plantas.


Hasta ahora no se había podido cuantificar cual era la contribución de cada uno de estos tres pigmentos (clorofila, bacterioclorofila y proterodopsina) en la captación de energía solar en los océanos. Es lo que ha hecho este equipo de investigación, que se embarcó en el barco oceanográfico Sarmiento de Gamboa, dentro del Proyecto HOTMIX (http://hotmix-sarmiento2014.blogspot.com), para estudiar el Mediterráneo Oriental, uno de los mares más pobres en nutrientes del mundo, y compararlo con el Mediterráneo Occidental y el Atlántico.


Gracias a un método propio, han cuantificado el retinal (molécula que capta la luz y que es la parte activa de la proteorodopsina) en muestras de los tres mares.  Además de cuantificar todos los pigmentos, los científicos han calculado su distribución geográfica y la cantidad de energía capturada por cada uno de los pigmentos. Los resultados revelan que, si bien labacterioclorofila contribuye poco a la entrada de energía al mar, la proteorodopsina captura la misma cantidad de energía o más que la clorofila.


Rompe con el paradigma tradicional

El resultado marca un punto de inflexión porque rompe con el paradigma tradicional de que casi toda la luz del sol en los ecosistemas marinos es capturada por cianobacterias, microalgas y algas gracias a la clorofila. También revela que la luz solar es una fuente de energía esencial para la supervivencia de comunidades bacterianas en aguas muy pobres en materia orgánica.


Bacterias con un metabolismo “híbrido”

El resultado arroja nueva luz sobre los organismos que están en la base de la cadena trófica marina y que sirven de sustento a numerosos organismos marinos. Las bacterias que disponen de proteorodopsina tienen un metabolismo híbrido, de forma que pueden degradar materia orgánica, como hacen la mayoría de bacterias, pero también pueden capturar energía del sol.En ambientes muy pobres en materia orgánica, la captación de energía del sol les permite sobrevivir, crecer y generar biomasa.


El trabajo sugiere que en los mares con menos nutrientes, como los giros subtropicales (las regiones más extensas de los océanos), la entrada de energía por esta vía es superior a la entrada por la fotosíntesis normal. Ante el progresivo calentamiento global de la superficie del océano debido al cambio climático, que está conduciendo a la disminución de la producción primaria por microalgas en mares tropicales y subtropicales, estos procesos podrían adquirir una relevancia aún mayor.

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