¿Cómo encuentras tu comida? La mayoría de las especies animales, ya sea que hurguen en un refrigerador o cazan presas en la naturaleza, obtienen nutrientes al consumir organismos vivos. Las plantas, en su mayor parte, adoptan una alimentación diferente o "trófica".estrategia, hacer su propio alimento a través de la fotosíntesis. Sin embargo, hay ciertas especies emprendedoras que pueden hacer ambas cosas: fotosintetizar y consumir presas. Estos organismos, que se encuentran principalmente en ciertas comunidades de plancton oceánico, viven un estilo de vida flexible y "mixotrófico".
Ahora los investigadores del MIT y la Universidad de Bristol en el Reino Unido han descubierto que estos organismos microscópicos y mixotróficos pueden tener un gran impacto en la red alimentaria del océano y el ciclo global del carbono.
Los científicos desarrollaron un modelo mixotrófico de la red alimentaria mundial del océano, a la escala del plancton marino, en el que dieron a cada clase de plancton la capacidad de fotosintetizar y consumir presas. Descubrieron que, en comparación con los modelos tradicionales que no tomanTeniendo en cuenta los mixótrofos, su modelo produjo un plancton más grande y pesado en todo el océano. A medida que estos microbios más importantes mueren, los investigadores descubrieron que aumentan el flujo de partículas de carbono orgánico que se hunden hasta en un 35 por ciento.
Los resultados, dice Mick Follows, profesor asociado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT, sugieren que los organismos mixotróficos pueden hacer que el océano sea más eficiente en el almacenamiento de carbono, lo que a su vez mejora la eficiencia con la que los océanos secuestran dióxido de carbono.
"Si [los mixótrofos] no estuvieran en los océanos, estamos sugiriendo que el dióxido de carbono atmosférico podría ser más alto, porque se formarían menos partículas grandes y ricas en carbono que transfieran eficientemente el carbono a la profundidad", dice Follows ".Es una hipótesis, pero hasta ahora se ha ignorado en los modelos del ciclo del carbono, y sugerimos que debe estar representada porque es potencialmente muy importante ".
Follows y su colega Ben Ward, un ex postdoc MIT ahora en la Universidad de Bristol, han publicado sus resultados en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Parte de la ecuación
Los modelos oceánicos de hoy en día suelen adoptar un enfoque de "uno u otro", agrupando el plancton como fotosintetizadores o consumidores de presas. Este enfoque, según Follows, simplifica demasiado los procesos que tienen lugar en el océano que pueden contribuir a la forma en que el carbono se mueve a través de los océanosy la atmósfera. Dice que los mixótrofos a menudo se pasan por alto, porque nuestra experiencia terrestre los hace parecer raros.
"Para nosotros en la tierra, tendemos a pensar en [mixótrofos], como las trampas de moscas de Venus, como exóticos, son una curiosidad para nosotros", dice Follows. "Nuestra perspectiva tradicional está sesgada por la tierra, donde los organismos caenen una u otra categoría, bastante estrictamente. Pero en los océanos, mientras más personas han mirado el plancton, más mixotrofía parece ser común ".
El problema es que hay muy pocos datos para trabajar en los modelos, ya que es extremadamente difícil observar estrategias tróficas a escala de plancton microscópico. Por lo tanto, los modelos han dejado en gran medida mixótrofos fuera de la ecuación y en su lugar han buscado otros procesos marinos paraintente y explique cuánto carbono se almacena en los océanos.
"Es como si hoy tenemos un modelo de pronóstico del tiempo que hace llover bien en Boston, pero por las razones equivocadas", dice Follows. "Si lo usamos mañana, no deberíamos esperar que haga un buen trabajo,porque fue preparado para hoy. Queremos que nuestro modelo climático sea representativo de los procesos en curso, para poder predecir cómo el almacenamiento de carbono responde al cambio global ".
Ganarse la vida mixotrófica
Como primer paso, Follows y Ward eligieron simular un mundo virtual en el que cada clase de plancton es potencialmente mixotrófica.
"Es un caso en blanco y negro muy idealizado: ¿Cuál es el impacto máximo que podrían tener los mixótrofos?", Dice Follows.
En los océanos, el plancton puede variar en tamaño desde menos de 1 micrón, hasta aproximadamente 1 milímetro de diámetro. Los modelos oceánicos típicos que incorporan plancton a menudo los agrupan en 10 clases de tamaño general, cada uno de los cuales cae en un "dos-gremio"estructura, como fotosintetizadores o consumidores de presas.
En cambio, Follows y Ward hicieron todo el plancton mixotrófico. Los organismos en el modelo pueden fotosintetizar, consumiendo nutrientes inorgánicos. Los organismos más pequeños son los más eficientes para adquirir esos recursos. También pueden comer otro plancton y están limitados aconsumir presas en clases de tamaño aproximadamente diez veces más pequeñas que ellas.
"Después de haber incorporado estas reglas para el sistema, si cada clase de tamaño vive en gran parte por la fotosíntesis o en gran medida por la depredación depende de la disponibilidad de cada tipo de recurso y su capacidad relativa para cosecharlos en cada entorno", dice Follows.
Después de ejecutar el modelo, los investigadores compararon los resultados con los de un modelo tradicional sin mixótrofos. Encontraron que ambos modelos mostraban una estructura de alimentación general en toda la red alimentaria de plancton: los organismos más pequeños eran demasiado pequeños para ingerir presas, mientras que los más grandesel plancton era un pobre competidor cuando vivía por la fotosíntesis.
Sin embargo, donde el modelo tradicional hizo una separación estricta entre aquellos que fotosintetizan y los que no, el modelo mixotrófico difumina esas líneas, con algunos organismos más pequeños que consumen presas y algunos más grandes que pueden fotosintetizar. El resultado fue ese mixotróficoLos organismos de cada clase aumentaron el tamaño promedio de ese organismo, creando plancton más grande y más pesado en todos los océanos. Estos organismos más sustanciales, en comparación con el plancton más pequeño y ligero, fueron más capaces de hundirse en el fondo del océano, como detritos que contienen carbono.
"Básicamente significa que, a través de múltiples medios, en un mundo con mixotróficos, se está hundiendo más carbono orgánico en el océano profundo que en un mundo sin mixotróficos", dice Follows.
La estimación del equipo de la cantidad de carbono que se hunde aportada por los mixótrofos parece estar de acuerdo con las observaciones recientes del flujo de carbono por el plancton mixotrófico en el Atlántico Norte. Follows dice que, con más datos sobre estos organismos oportunistas, espera mejorar el modelo parareflejan con precisión las poblaciones mixotróficas y su efecto en el ciclo del carbono del planeta.
"Parte de nuestra esperanza es que el trabajo sea dar un poco de viento a las velas de estos estudios de observación. Creemos que son muy valiosos", dice Follows. "Puede haber una gran fracción de pastoreo que está haciendomixótrofos, por lo que es potencialmente muy significativo en términos del flujo de carbono en el océano y debería cuantificarse ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :