El hierro, un elemento crítico para los organismos vivos, puede ser difícil de encontrar en aguas marinas abiertas, excepto cada verano, cuando el polvo transportado atmosféricamente desde el desierto del Sahara del norte de África proporciona pulsos de nutrientes biológicamente importantes, incluido el hierro, aaguas marinas tropicales del Caribe y sureste de los EE. UU.
En un estudio publicado hoy en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , investigadores de la Universidad de Georgia descubrieron que Vibrio las bacterias responden rápidamente a esta afluencia de polvo sahariano rico en hierro, lo que lleva a grandes floraciones de bacterias potencialmente dañinas en las aguas superficiales del océano.
Vibrio las bacterias, comunes a las aguas oceánicas de todo el mundo, son probablemente más conocidas por su capacidad de causar enfermedades graves en humanos y otros organismos marinos. Estas bacterias también se caracterizan por su capacidad de reproducirse rápidamente y responder a los recursos recientemente disponibles.
"Parte de lo que hace que estas bacterias marinas normales también sean potencialmente patógenas es su capacidad de crecer rápidamente cuando las condiciones son favorables, ya sea en un huésped o en el medio ambiente", dijo la coautora del estudio Erin Lipp, profesora de ciencias de la salud ambiental enUGA College of Public Health.
"Si bien estamos interesados en cómo la dinámica de la población de Vibrio podría causar enfermedad, para este estudio que queríamos usar Vibrio el comportamiento oportunista como modelo de cómo las bacterias podrían explotar la disponibilidad de nuevos nutrientes y, en particular, el hierro liberado en polvo "
En el laboratorio, los investigadores pudieron demostrar que el hierro en el polvo podría causar cultivos de prueba de Vibrio para crecer. Para confirmar estos hallazgos, el equipo viajó a sitios en los Cayos de Florida y Barbados para medir el Vibrio crecimiento durante eventos naturales de polvo sahariano. No solo observaron que el hierro disuelto aumenta en el agua de la superficie del océano a medida que llegaba el polvo, sino que Vibrio creció de un nivel de fondo de solo 1 por ciento a casi 20 por ciento de la comunidad microbiana total dentro de las 24 horas posteriores a la exposición.
Los eventos de polvo sahariano sirven como una fuente importante de hierro para los océanos del mundo. El hierro es tan importante para la producción biológica que se ha investigado la siembra de regiones oceánicas con hierro como una forma de estimular el crecimiento del fitoplancton, pequeños organismos similares a plantas que se formanLa base de la red alimentaria del océano y desempeña un papel importante en el clima de la Tierra. El fitoplancton puede actuar como esponjas para el dióxido de carbono y potencialmente mitigar el cambio climático al evitar que el gas que atrapa el calor vuelva a entrar en la atmósfera.
Sin embargo, este concepto se basa en la premisa de que el fitoplancton es el primero en responder a una afluencia de nutrientes.
Vibrio la capacidad de responder rápidamente a estas columnas de nutrientes a una tasa potencialmente más rápida que los microalgas corta esta teoría, revelando que Vibrio podrían ser intermediarios importantes en el ciclo biogeoquímico del hierro, crítico para muchos procesos planetarios.
"Los estudios anteriores se han centrado principalmente en la respuesta biológica del fitoplancton y las algas a la disposición del polvo sahariano, por lo que el papel que juegan las bacterias se ha pasado por alto en gran medida", dijo el autor principal del estudio Jason Westrich, investigador asociado postdoctoral en el Colegio de PúblicoSalud.
Aunque Westrich y Lipp no examinaron los impactos en la salud en este estudio, especularon cómo se relaciona el polvo Vibrio las floraciones pueden afectar la exposición en humanos.
Vibrio los casos están aumentando a un ritmo mayor que muchos otros patógenos bacterianos en los EE. UU., Lo que podría deberse en parte a Vibrio las poblaciones de bacterias en las aguas costeras se expanden con el aumento de la temperatura de la superficie del mar, dijo Lipp. Además, el aumento de la desertificación en el Sahara podría provocar más eventos de polvo y, por lo tanto, más potencialmente dañinos Vibrio florece
"Conociendo la conexión entre el polvo sahariano y Vibrio las floraciones de la población son significativas desde la perspectiva de que somos capaces de rastrear estos eventos de polvo utilizando satélites en tiempo real ", dijo Westrich." Esto permite cierto poder predictivo para comprender cuándo existe un mayor riesgo de Vibrio infección en humanos y otros organismos marinos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Georgia . Original escrito por Rebecca Ayer. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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