Un grupo internacional de investigadores de la Universidad del Sur de California ha conseguido un avance significativo al clasificar la enorme diversidad de microbios marinos en ocho estrategias metabólicas principales. Este estudio, publicado en la revista Science Advances, permite comprender con mayor claridad cómo estos organismos participan en el reciclaje del carbono oceánico y cómo ello repercute de forma directa en el clima global.
Los microbios presentes en los océanos reciclan el carbono al descomponer la materia orgánica. Durante este proceso, liberan dióxido de carbono o transforman el carbono en otras moléculas. De acuerdo con los expertos, estas funciones se agrupan en ocho grandes categorías, lo que simplifica el análisis del ciclo del carbono y facilita la predicción de cómo estos procesos afectan el almacenamiento y la liberación de carbono en los mares.
Los científicos del USC Dornsife College, liderados por Naomi Levine y con la colaboración de Jed Fuhrman y Emily Zakem, señalaron que la enorme variedad de microorganismos siempre había dificultado clasificar su función en el ciclo del carbono. “Estos microbios son increíblemente diversos, pero descubrimos que su comportamiento se puede agrupar en un número manejable de estrategias”, explicó Levine.
Traducir estas funciones a un modelo práctico representaba un desafío para la comunidad científica, debido a la coexistencia de miles de especies en un solo cubo de agua marina. “El gran reto ha sido encontrar la manera de simplificar esa complejidad sin perder lo que realmente importa”, afirmó Levine. El equipo analizó información genética de miles de microbios de todos los océanos y desarrolló modelos informáticos para simular el uso de nutrientes esenciales como azúcares, aminoácidos y ácidos orgánicos.
Ocho estrategias metabólicas que impulsan el reciclaje del carbono
Con base en estos datos, los investigadores identificaron ocho grupos principales que representan diversas formas de obtener y utilizar nutrientes. Por ejemplo, existen especies “generalistas” capaces de aprovechar diferentes fuentes de alimento, comunes en zonas costeras ricas en nutrientes. En contraste, las especies “especialistas” dependen de recursos muy específicos y son predominantes en alta mar, donde el alimento escasea.
Estos patrones revelan que el ritmo de crecimiento y la capacidad de adaptación alimentaria estructuran las comunidades microbianas. Los generalistas crecen rápido y se adaptan a varios nutrientes, mientras que los especialistas tienen un crecimiento más lento y requieren recursos concretos para sobrevivir.
Los grupos identificados permiten explicar cómo las comunidades de microbios cambian según la región oceánica. Además, estos patrones sustentan la creación de modelos que predicen el comportamiento del carbono en diferentes entornos marinos.
El papel de los microbios oceánicos en la predicción del clima
La clasificación desarrollada por la Universidad del Sur de California resulta relevante para los modelos climáticos actuales, que a menudo tienen dificultades para representar la actividad de los microbios debido a su complejidad. Al resumir su diversidad en ocho categorías funcionales, los investigadores facilitan la incorporación de estos procesos en modelos de gran escala.
Esto permite prever con mayor precisión cuánto carbono almacenará el océano o liberará a la atmósfera ante el cambio climático. “Si queremos entender el clima, tenemos que entender los microbios”, afirmó Levine en el comunicado oficial.
La nueva metodología integra conocimientos previos, como el estudio de 2025 realizado junto al grupo de Fuhrman y dirigido por Zakem, que ya agrupaba los organismos en “copiotrofos” de rápido crecimiento y “oligotrofos” de desarrollo lento. Ahora, al incluir variedades de estrategias metabólicas, se conectan mejor los procesos microscópicos de los microbios con el funcionamiento climático global.
Retos y perspectivas futuras en el estudio de la diversidad microbiana
Los autores reconocen que, aunque útil, el marco de las ocho estrategias metabólicas no abarca a todos los grupos de microbios marinos. Algunas especies aún quedan fuera de la clasificación, principalmente por la falta de datos genéticos completos.
Además, el modelo se basa en predicciones de cómo los microbios usan los nutrientes, por lo que serán necesarios más experimentos de laboratorio y secuencias genómicas avanzadas para validarlo.
El equipo de la Universidad del Sur de California anticipa que nuevas investigaciones permitirán detallar más el modelo y ampliar el alcance sobre la diversidad de los microorganismos marinos. Lograr identificar patrones simples en sistemas tan complejos resulta esencial para seguir relacionando la microbiología con la ciencia del clima.
Los microbios marinos, a través de sus distintas estrategias metabólicas, sostienen los intercambios clave del carbono en los océanos y contribuyen al equilibrio del planeta.
Fuente: Infobae