Las cepas inactivas de bacterias que se han adaptado previamente para hacer frente a ciertas temperaturas se vuelven a activar durante el cambio climático, según muestra un estudio.
por Hayley Dunning, Imperial College de Londres
Los resultados, dirigidos por un equipo del Imperial College London y publicados hoy en eLife , tienen implicaciones importantes para predecir el impacto del calentamiento global en los ecosistemas.
Los microbios son importantes para el funcionamiento de los ecosistemas, debido a sus funciones clave como patógenos, fuentes de alimentos y en el reciclaje de nutrientes. Para comprender el profundo impacto del cambio climático en la función de los diferentes ecosistemas, es necesario estudiar los microbios dentro de ellos.
Los microbios viven en comunidades de diferentes especies y cepas, cada una de las cuales realiza diferentes funciones en función de sus rasgos, características como la tolerancia al calor y la capacidad de usar ciertos productos químicos.
El autor principal, el Dr. Thomas Smith, del Centro Georgina Mace para el Planeta Vivo en Imperial, dijo: «Las comunidades microbianas pueden responder al calentamiento a corto plazo mediante la aclimatación, desarrollando rasgos únicos para adaptarse al medio ambiente, o a largo plazo mediante la adaptación. , donde realizan cambios evolutivos a lo largo de muchas generaciones.
«Pero también hay un tercer mecanismo, llamado clasificación de especies, mediante el cual la composición de la comunidad en general, es decir, qué especies están presentes, se altera con los cambios de temperatura . La importancia de la clasificación de especies en relación con la aclimatación y la adaptación no se ha explorado previamente. en el contexto de las respuestas de la comunidad microbiana a los cambios de temperatura».
Clasificación de especies
Para abordar esto, el equipo llevó a cabo un experimento de clasificación de especies, en el que cultivaron comunidades de bacterias del suelo recolectadas de un solo sitio a diferentes temperaturas que oscilaban entre 4 °C y 50 °C.
Luego midieron el crecimiento y el metabolismo de cada cepa aislada de bacterias a través de estas diferentes temperaturas para determinar su rendimiento térmico y estudiaron las secuencias genéticas de bacterias aisladas para ver cómo evolucionaron los rasgos de respuesta a la temperatura con el tiempo.
Descubrieron que surgían comunidades evolutivamente y funcionalmente distintas en cada una de las condiciones de temperatura, impulsadas por la reanimación de cepas microbianas que habían estado inactivas en condiciones ambientales anteriores.
Esto sugiere que, en lugar de que nuevas bacterias se trasladen a una comunidad para adaptarse a las nuevas condiciones, la comunidad original alberga múltiples cepas bacterianas que están preadaptadas para sobrevivir a diferentes temperaturas y pueden encenderse cuando se alcanza su temperatura preferida. Como resultado, es probable que las comunidades microbianas en la naturaleza puedan responder rápidamente a las fluctuaciones de temperatura.
El autor principal, el profesor Thomas Bell, del Centro Georgina Mace para el Planeta Vivo en Imperial, dijo: «Comprender la importancia relativa de la aclimatación, la adaptación y la clasificación de especies en el ensamblaje y la rotación de las comunidades microbianas es clave para determinar qué tan rápido pueden responder a cambios de temperatura
«Descubrimos que la reanimación de la diversidad funcional dentro de una comunidad microbiana puede permitir que toda la comunidad sobreviva en respuesta a los cambios de temperatura. Estudios adicionales sobre otras comunidades microbianas , como las que residen en el agua, respaldarán predicciones más precisas de los efectos de el cambio climático en diferentes ecosistemas».
«La diversidad funcional latente puede acelerar las respuestas de la comunidad microbiana a las fluctuaciones de temperatura», por Thomas P Smith, Shorok Mombrikotb, Emma Ransome, Dimitrios—Georgios Kontopoulos, Samraat Pawar y Thomas Bell se publica en eLife .
Más información: Thomas P Smith et al, La diversidad funcional latente puede acelerar las respuestas de la comunidad microbiana a las fluctuaciones de temperatura, eLife (2022). DOI: 10.7554/eLife.80867
