Un estudio reciente publicado en la revista PNAS -Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America- determina cuáles son los tipos de atributos biológicos que mejor caracterizan a las comunidades microbianas, con el objetivo de permitir discriminar entre aquellas que habitan los distintos biomas del planeta.

Este nuevo artículo, titulado "Redox traits characterize the organization of global microbial communities”, aborda la forma en cómo se modelan, representan o caracterizan las comunidades microbianas. En ecología, las comunidades son comúnmente representadas por las abundancias de las diferentes especies de organismos que la componen, ya sean estos animales, plantas, etc. Esta visión es útil cuando se analizan organismos con funciones bien conocidas y que además son estables en el tiempo. Sin embargo, la mayoría de los microbios carecen de ambas características, complicando así su análisis.

Por lo tanto, resulta natural preguntarse si es posible una representación alternativa más conveniente para las comunidades microbianas. Una solución es usar todas las funciones genéticas de todos los organismos presentes en cada comunidad. Éstas, sin embargo, son numerosas y gran parte de ellas no tienen una directa relación con el rol ecológico de las comunidades en sus respectivos ambientes. Por ejemplo, las funciones de división celular -que están presentes en todo organismo- no ayudan a diferenciar a las comunidades de diferentes ecosistemas. ¿Existirá entonces un subconjunto de funciones genéticas que directamente describa los roles ecológicos de las comunidades microbianas en los diferentes tipos de ecosistemas del planeta?

Dicha pregunta es la que se ha buscado responder por medio de la citada investigación de frontera, encabezada por Salvador Ramirez-Flandes, miembro del Departamento de Oceanografía y del Instituto Milenio de Oceanografía (IMO). Junto a él son coautores el Dr. Osvaldo Ulloa –Director del IMO y también profesor-investigador de la UdeC– y el Dr. Bernardo González-Ojeda, académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencia de la Universidad Adolfo Ibáñez (UAI).

Los autores del trabajo -mediante el análisis de una cantidad masiva de datos de ADN microbiano ambiental de diversos ecosistemas- demostraron que los mejores atributos para la caracterización de las comunidades microbianas globales son los genes que codifican las oxidorreductasas, enzimas que catalizan las reacciones de transferencia de electrones biológicas, conocidas como reacciones redox (reducción - oxidación). Estas reacciones energéticamente favorables son la base de la vida de todos los organismos vivos conocidos en la Tierra y dan lugar a la mayoría de los ciclos biogeoquímicos.

Al respecto, Ramirez-Flandes señaló que “en los últimos años, la tendencia hacia el uso de rasgos genéticos funcionales ha crecido en la ecología microbiana (como alternativa al enfoque taxonómico). Sin embargo, no habían argumentos convincentes para seleccionar una categoría de genes en particular sobre otras, en un contexto global. En este estudio, demostramos que los genes que codifican las oxidorreductasas caracterizan las comunidades microbianas mejor que otras categorías de genes. Además, con este enfoque, el papel que juegan las comunidades microbianas de los diferentes ecosistemas en los ciclos biogeoquímicos se hace evidente.”

Los resultados de este estudio deberían posibilitar una mejor evaluación de los servicios ecosistémicos que prestan los diferentes ambientes de nuestro planeta. Por lo tanto, este enfoque debería contribuir a desarrollar mejores políticas de conservación, que incluyan efectivamente no solo a las especies icónicas -como los osos polares- sino también a los microorganismos.

A fin de cuentas, no hay que olvidar que “después de todo, los microorganismos impulsan la fisiología planetaria y permiten que especies animales como nosotros, mal llamados superiores, puedan existir”, como concluyó el Dr. Osvaldo Ulloa.

Aida Granell