Los científicos descubren la intrincada red de interacciones microbianas del océano a diferentes profundidades
Recurrencia espacial de posibles interacciones microbianas. El Prevalencia de asociación, es decir, la fracción de subredes (muestras) en las que apareció una asociación considerando todas las capas profundas en el océano global tropical y subtropical y el Mar Mediterráneo. Las asociaciones que ocurren con más frecuencia (en negro) aparecieron en el medio de la visualización de una única red estática. La mayoría de los bordes tuvieron una prevalencia baja (azul) <20%. B Las subredes específicas de muestra de las cuatro capas de profundidad (filas): superficie (SRF), DCM, mesopelágica (MES) y batipelágica (BAT), en las cinco cuencas oceánicas y el Mar Mediterráneo (columnas). Los histogramas muestran la prevalencia de asociación dentro de cada capa y región de profundidad (excluyendo las asociaciones faltantes, es decir, prevalencia del 0%). El número de muestras aparece en la esquina superior izquierda, el número de bordes con prevalencia >0% en la esquina superior derecha y el rango de profundidad en la esquina inferior derecha (en m debajo de la superficie). Tenga en cuenta que la prevalencia aumenta al 100% en B contra el 66,5% en El. Los datos de origen se proporcionan en GitHub/Zenodo.37 repositorios (secciones 02_NetworkConstruction y 04_Prevalence; consulte Disponibilidad de datos). Crédito: Comunicaciones de la naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44550-y
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Recurrencia espacial de posibles interacciones microbianas. El Prevalencia de asociación, es decir, la fracción de subredes (muestras) en las que apareció una asociación considerando todas las capas profundas en el océano global tropical y subtropical y el Mar Mediterráneo. Las asociaciones que ocurren con más frecuencia (en negro) aparecieron en el medio de la visualización de una única red estática. La mayoría de los bordes tuvieron una prevalencia baja (azul) <20%. B Las subredes específicas de muestra de las cuatro capas de profundidad (filas): superficie (SRF), DCM, mesopelágica (MES) y batipelágica (BAT), en las cinco cuencas oceánicas y el Mar Mediterráneo (columnas). Los histogramas muestran la prevalencia de asociación dentro de cada capa y región de profundidad (excluyendo las asociaciones faltantes, es decir, prevalencia del 0%). El número de muestras aparece en la esquina superior izquierda, el número de bordes con prevalencia >0% en la esquina superior derecha y el rango de profundidad en la esquina inferior derecha (en m debajo de la superficie). Tenga en cuenta que la prevalencia aumenta al 100% en B contra el 66,5% en El. Los datos de origen se proporcionan en GitHub/Zenodo.37 repositorios (secciones 02_NetworkConstruction y 04_Prevalence; consulte Disponibilidad de datos). Crédito: Comunicaciones de la naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44550-y
Un equipo internacional de científicos liderado por investigadores del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona ha descubierto la intrincada red de interacciones microbianas del océano a diferentes profundidades. La investigación, que proporciona información crucial sobre cómo funcionan los ecosistemas oceánicos, se publica en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
“Esta investigación supone un avance significativo en nuestra comprensión de cómo operan las interacciones microbianas en vastos ecosistemas oceánicos a diferentes profundidades y regiones”, afirma Ramiro Logares, investigador del ICM-CSIC, quien destaca el papel fundamental de los microorganismos microscópicos marinos en el ciclo de diversas nutrientes y fijación de carbono, así como el funcionamiento de las cadenas alimentarias marinas en general.
Hasta ahora, sólo se han explorado las asociaciones microbianas en las aguas superficiales del océano a escala global. Este estudio explora más a fondo cómo las interacciones microbianas pueden cambiar de la superficie a las aguas profundas en varias ubicaciones oceánicas globales tropicales y subtropicales y en el Mar Mediterráneo.
El estudio utiliza redes de asociación de vanguardia para explorar las interacciones ecológicas entre arqueas, bacterias y picoeucariotas en el microbioma marino. Revela que las posibles interacciones microbianas oceánicas varían significativamente según la profundidad y la ubicación geográfica.
La profundidad del océano, un factor clave
Una conclusión crucial es que, aunque algunas interacciones son globales y ocurren consistentemente en varias regiones a la misma profundidad, una proporción significativa (11-36%) son regionales y específicas de ciertas profundidades. Por ejemplo, las zonas más profundas tienen menos asociaciones globales.
«La zona batipelágica, la parte más profunda del océano, tiene la proporción más baja de asociaciones globales, mientras que las asociaciones regionales aumentan con la profundidad», añade la Dra. Ina M. Deutschmann, especialista en biomatemáticas.
Por otro lado, las asociaciones superficiales no persisten en las profundidades del océano, a pesar de la dispersión vertical de los microbios, que transfiere las células de la superficie a las aguas profundas del mar.
Para llevar a cabo el estudio, el equipo científico utilizó enfoques innovadores de redes de asociación que les permitieron predecir interacciones ecológicas entre microbios en muestras individuales. Esto les permitió cuantificar la dinámica de las redes en las dimensiones vertical y horizontal del océano.
En resumen, la investigación es fundamental para mejorar nuestra comprensión de las interacciones microbianas o del interactoma oceánico. Al mapear la intrincada red de interacciones microbianas, el estudio proporciona información crucial sobre el funcionamiento de los ecosistemas oceánicos, que son esenciales para la salud del planeta.
Los hallazgos podrían tener implicaciones importantes para la sociedad, ya que podrían ayudar a predecir los efectos del cambio climático en los ecosistemas oceánicos al evaluar cómo responden las redes de asociaciones a los cambios ambientales.
Mas informaciones:
Ina M. Deutschmann et al, Desenredando redes microbianas en zonas pelágicas en el océano global tropical y subtropical, Comunicaciones de la naturaleza (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44550-y
