El catálogo de virus marinos se amplía con 200.000 nuevas variedades

Una nueva investigación proporciona la cuenta más completa hasta la fecha de los virus que impactan en los océanos del mundo, aumentando diez veces la cantidad de poblaciones de virus conocidas. Los autores de este nuevo estudio, publicado este mismo jueves en la revista 'Cell Press', analizaron muestras marinas para comprender la importancia de estos organismos en los océanos y su función para atenuar los efectos del cambio climático.

El mapa aumenta las poblaciones virales marinas conocidas en el océano a unas 200.000, un trabajo que ayudará a los científicos a comprender mejor su influencia en todo el mundo, incluida su parte en el suministro de carbono al mar, protegiendo la atmósfera de daños mayores.

"Esta nueva comprensión de los virus desde el polo norte hasta el polo sur y desde la superficie hasta 4.000 metros de profundidad puede ayudar a los científicos a comprender mejor cómo se comportarán los océanos bajo las presiones del cambio climático", resume el coautor principal del de estudio, Ahmed Zayed, estudiante de doctorado en Microbiología en la Universidad Estatal de Ohio, en Estados Unidos. 

"Este es un 'catálogo' masivo de virus oceánicos, que usamos para dibujar el primer mapa global de la diversidad viral", resalta Zayed. A ello, la autora principal del estudio, Ann Gregory, añade: "Lo que fue realmente emocionante fue poder estudiar estos virus en dos niveles importantes: a nivel de la población y analizar la variación genética dentro de cada población, lo que nos informa sobre la evolución". 

Investigación titánica

Las muestras se recolectaron durante los tres años sin precedentes de 'Tara Oceans Expedition', en la que un equipo de más de 200 expertos se embarcó en el mar para catalogar y comprender mejor a los habitantes invisibles del océano, desde pequeños animales hasta virus y bacterias.

Además de la investigación previa en los océanos templados y tropicales, este nuevo trabajo incluye muestras de la circunnavegación por goleta del Océano Ártico, la zona más afectada por el cambio climático. Los investigadores que participaron en el nuevo estudio pudieron documentar los virus mediante el análisis de su genética y el uso de algoritmos computacionales avanzados.

El trabajo muestreó sistemáticamente el Ártico en busca de virus e incluyó muestras más profundas de otros océanos de lo que se estudió anteriormente, dice Zayed. Un informe detallado de estos virus es importante debido a su amplia influencia en otros microbios marinos, incluyendo bacterias, arqueas, protozoos y hongos.

"Hemos ampliado el número de poblaciones víricas conocidas más de diez veces y este nuevo mapa nos ayudará a comprender el impacto de los virus oceánicos a nivel mundial", afirma Gregory, exmiembro de la Universidad Estatal de Ohio y ahora estudiante postdoctoral en 'KU Leuven', en Bélgica.

Adaptación genética de los virus

Los investigadores exploraron la variación genética entre individuos dentro de cada población viral, el nivel de variación entre poblaciones dentro de cada comunidad, el nivel de variación entre comunidades en múltiples entornos en el océano global y las fuerzas impulsoras de todas estas variaciones.

"Después de 'dibujar' estos mapas globales multinivel de diversidad viral, encontramos algunas sorpresas. Primero, casi todas las comunidades virales se dividieron en solo cinco grupos según su ubicación y profundidad. Cuando examinamos los genes de los virus en cada una de las comunidades, encontramos evidencia de adaptación genética a las diferentes zonas del océano", explica Gregory.

La segunda sorpresa fue que la diversidad viral era alta en el Océano Ártico. La mayoría de los estudios de organismos más grandes han concluido que la diversidad es más alta en el ecuador y disminuye a medida que avanzas hacia los polos. "Esto sugiere que el Ártico podría ser una 'cuna' irreconocible de biodiversidad viral más allá de los trópicos y enfatiza la importancia de estas regiones árticas impactadas por el clima para la biodiversidad global", concluye Zayed.

Importancia de los microbios

El nuevo estudio fue codirigido por Zayed, Gregory y Matthew Sullivan, profesor de Microbiología e Ingeniería Civil, Ambiental y Geodésica. "Los microbios marinos tienen un profundo impacto en nuestra tierra. Producen más de la mitad del oxígeno que respiramos, mueven el dióxido de carbono de la atmósfera al fondo marino y constituyen aproximadamente el 60 por ciento de la biomasa del océano, actuando como la base de la red alimenticia en los océanos", apunta Sullivan.

"Sin los microbios, la Tierra, sus océanos e incluso nuestros cuerpos humanos se detienen. Nuestro laboratorio está ayudando a los científicos a finalmente 'ver' los virus ocultos que infectan a estos microbios", añade. Cuando los virus infectan a los microbios, puede cambiar la estructura de las comunidades microbianas, aumentar su metabolismo e impactar su evolución. En los océanos, eso está relacionado con la capacidad de los océanos para mejorar el medio ambiente al absorber el dióxido de carbono producido por el hombre.