Los virus infectan más que los humanos o las plantas. Para los microorganismos en los océanos, incluidos los que capturan la mitad del carbono que se extrae de la atmósfera todos los días, los virus son una gran amenaza. Pero un artículo que se publicará el 25 de enero,2016 en la revista Microbiología de la naturaleza muestra que hay mucha menos certeza sobre el tamaño de estas poblaciones virales de lo que los científicos habían creído durante mucho tiempo.
Los investigadores descubrieron que recolectando y reexaminando más de 5.600 estimaciones de poblaciones de virus y células microbianas oceánicas registradas en los últimos 25 años, las poblaciones virales varían dramáticamente de un lugar a otro, y a diferentes profundidades en el mar. El estudio destaca otrofuente de incertidumbre que rige los modelos climáticos y otras medidas biogeoquímicas.
"Lo sorprendente fue que no había una relación constante, como la gente había supuesto, entre la cantidad de células microbianas y la cantidad de virus", dijo Joshua Weitz, profesor asociado de la Facultad de Biología del Instituto de Georgia de Georgia.La tecnología y uno de los dos coautores principales del artículo ". Debido a que los virus son parásitos, se supuso que su número variaría linealmente con el número de microbios. Descubrimos que la proporción no permanece constante, sino que disminuye sistemáticamente a medida que el número delos microbios aumentan "
La investigación, que involucró a autores de 14 instituciones diferentes, se inició como parte de un grupo de trabajo del Instituto Nacional de Síntesis Matemática y Biológica NIMBioS, que cuenta con el apoyo de la National Science Foundation. La investigación se completó con apoyo adicionaldel Fondo Burroughs Wellcome y la Fundación Simons. La investigación fue codirigida por Steven Wilhelm, profesor de microbiología en la Universidad de Tennessee, Knoxville.
En los conjuntos de datos examinados por los investigadores, la proporción de virus a microbios varió de aproximadamente 1 a 1 y de 150 a 1 en aguas superficiales, y de 5 a 1 y de 75 a 1 en el océano más profundo. Durante años, los científicos habían utilizadouna relación de referencia de 10 a 1, diez veces más virus que microbios, que puede no representar adecuadamente las condiciones en muchos ecosistemas marinos.
"Un ambiente marino con 100 veces más virus que microbios puede tener tasas muy diferentes de reciclaje microbiano que un ambiente con muchos menos virus", dijo Weitz. "Nuestro estudio realmente comienza a desafiar la noción de un papel uniforme del ecosistema para los virus"
Un objetivo clave para los virus son las cianobacterias, microorganismos marinos que obtienen su energía a través de la fotosíntesis en un proceso que elimina el carbono de la atmósfera. Lo que le sucede al carbono que eliminan estos pequeños organismos puede determinarse por si son comidos por un pastoreo mayorcriaturas, o mueren por infecciones virales.
Cuando estas cianobacterias mueren por infecciones, es probable que su carbono permanezca en la parte superior de la columna de agua, donde puede nutrir a otros microorganismos. Si son comidos por criaturas más grandes, es probable que su carbono se hunda en las profundidades del océano cuandolos herbívoros mueren o excretan el carbono en sus heces.
"Los virus tienen un papel en desviar parte del carbono del océano profundo y mantenerlo en la superficie del océano", dijo Wilhelm. "Cuantificar la fuerza de la derivación viral sigue siendo un problema vital".
La gripe y el sarampión vienen a la mente cuando la mayoría de las personas piensan en virus, pero la mayor parte de los virus del mundo en realidad infectan microorganismos. Las estimaciones sugieren que un solo litro de agua de mar generalmente contiene más de diez mil millones de virus.
Para comprender mejor a esta población, los investigadores realizaron un metanálisis de los datos de abundancia de microbios y virus que se habían recopilado durante varias décadas, incluidos los conjuntos de datos recopilados por muchos de los coautores cuyos laboratorios se encuentran en los Estados Unidos, Canadáy Europa. Los datos se obtuvieron utilizando una variedad de técnicas, incluida la microscopía de epifluorescencia y la citometría de flujo.
Al combinar los datos recopilados por 11 grupos de investigación diferentes, los investigadores crearon una imagen general de muchos más pequeños. Las relaciones estadísticas entre virus y células microbianas, analizadas por el primer autor Charles Wigington de Georgia Tech y el segundo autor Derek Sonderegger de NorthernUniversidad de Arizona, muestra el rango de variación.
Los datos disponibles proporcionan información sobre la abundancia de partículas virales, no su diversidad. Los virus son selectivos en los microbios objetivo, lo que significa que las verdaderas tasas de infección requieren un enfoque renovado en las redes de infección por virus y microbios.
"La investigación futura debería centrarse en examinar la relación entre los microorganismos y virus oceánicos en la escala de interacciones relevantes", dijo Weitz, "y se necesitan más estudios oceánicos para completar los muchos espacios en blanco para esta parte crítica del ciclo del carbono. De hecho, las infecciones virales de microbios podrían cambiar el flujo de carbono y nutrientes a escala mundial "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Original escrito por John Toon. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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