Ads-728

Ads-728

Psicología

Astrofísica

Genética

Neurociencia

» » Gusanos marinos que viven en el monóxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno


En una investigación de los científicos del Instituto Max Planck de Microbiología Marina, en Bremen, y la Universidad de Greifswald, junto con sus colegas de Friburgo, en Italia y EE.UU., han revelado que un pequeño gusano marino, enfrenta la escasa oferta de alimentos en los sedimentos arenosos de la costa de Elba, viviendo en el monóxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno.

El gusano, Olavius ​​algarvensis, puede prosperar en estos venenos gracias a los millones de bacterias simbióticas que viven bajo su piel. Ellas usan la energía del monóxido de carbono y del sulfuro de hidrógeno para producir alimentos para el gusano. Los simbiontes lo hacen igual que con las plantas, mediante la fijación del dióxido de carbono en hidratos de carbono, pero en lugar de utilizar la energía de la luz del sol, utilizan la energía de los compuestos químicos, como el monóxido de carbono.

"Hacen esto con tal eficacia, que el gusano ha perdido su sistema digestivo, incluyendo la boca y el intestino, a lo largo de su evolución, y se alimenta sólo a través de sus simbiontes", explica Nicole Dubilier, jefe del Grupo de simbiosis en el Instituto Max Planck, en Bremen.

El monóxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno, sin embargo, n son de ninguna manera las únicas fuentes de energía de las puede vivir este gusano. Algunas de las bacterias simbióticas del gusano pueden tomar el hidrógeno y nutrientes orgánicos del medio ambiente, incluso si éstos están presentes tan sólo en pequeñas cantidades. El Olavius ​​algarvensis guarda también otros trucos bajo la manga, que le permiten sobrevivir en un medio ambiente pobre en nutrientes: En contraste con la mayoría de los animales, que no son capaces de reciclar sus productos de desecho y se ven forzados a excretar, el gusano puede hacer un mejor uso de ello, de nuevo gracias a sus microbios simbióticos. Los simbiontes son verdaderos maestros del reciclaje cuando se trata de utilizar dichos productos que todavía contienen una gran cantidad de energía, no ya para cualquier uso del gusano, sino para sus propios fines.

"Esta es la razón por la que el gusano ha sido capaz no sólo de reducir su sistema digestivo, sino también sus riñones, como órganos excretores", subraya Dubilier, “algo que no se ha visto en ningún otro animal marino."

Los investigadores utilizaron en sus estudios una combinación de técnicas avanzadas, como la metaproteómica y la metabolómica, que permiten analizar una gran proporción de proteínas y productos metabólicos del organismo. Análisis de metaproteómico presentó un desafío particular, ya que requiere que los investigadores separen las células de los simbiontes y el anfitrión.

"Con el uso de la metaproteómica, hemos logrado identificar miles de proteínas y asignarlas con sus parejas individuales en la simbiosis", señaló Thomas Schweder, del Instituto de Farmacología de la Universidad de Greifswald. "Esto nos introdujo directamente en el metabolismo de las bacterias simbiontes y sus interacciones con el huésped."

Los investigadores se quedaron sorprendidos cuando sus análisis revelaron que el gusano tiene una gran cantidad de proteínas, que le permite usar el monóxido de carbono, gas tan venenoso, como fuente de energía. "Además, no podíamos ni imaginar que el monóxido de carbono estuviera presente en los ambientes del gusano", añade Manuel Kleiner, estudiante de doctorado en el grupo de investigación de Nicole Dubilier, "quedamos sorprendidos al encontrar tan altas concentraciones de monóxido de carbono en la playa de sedimentos de arena de Elba."

Nicole Dubilier ha estado trabajando con este gusano durante más de 15 años: "Sabemos desde hace bastante tiempo que las bacterias simbióticas del Olavius ​​algarvensis pueden interactuar unas con otras, y de esta manera, usar los compuestos de azufre para obtener mucha energía."

Pero sólo ahora, han sido capaces de trabajar con otras vías metabólicas y descubrir esas nuevas fuentes de energía. El estudio pone de relieve la importancia de complementar los análisis metagenómicos con la metaproteómica y la metabolómica.

"Este gusano nos da un ejemplo del poder de la evolución. En el transcurso de millones de años, la adaptación y la selección han llevado al desarrollo de una óptima adaptación del sistema huésped-simbionte. Y estos gusanos, aparentemente, modestos son un modelo excelente para un una mejor comprensión de otras complejas simbiosis, como las del intestino humano", explicaba Dubilier.


- Referencia: TheDailyGalaxy.com, 18 de abril 2012 vía Max-Planck-Gesellschaft .
- Título original: "Extremophile Alert: Marine Worm Lives on Carbon Monoxide and Hydrogen Sulphide"
- Más información: “Metaproteomics of a gutless marine worm and its symbiotic microbial community reveal unusual pathways for carbon and energy use”, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), doi/10.1073/pnas.1121198109 .
- Imagen: The Daily Galaxy.

«
Next
Entrada más reciente
»
Previous
Entrada antigua
Editor del blog Pedro Donaire

Filosofía

Educación

Deporte

Tecnología

Materiales