Escoltar

Les diatomees marines sincronitzen el seu enfonsament per trobar parella

Un equip d'investigadors de l'IMEDEA (CSIC-UIB) publiquen a PNAS un estudi sobre aquestes algues microscòpiques que són clau en el segrest de diòxid de carboni i el seu transport cap a aigües profundes. Algunes espècies produeixen una neurotoxina que pot arribar als humans a través del consum de marisc.

Un estudi amb participació de l'Institut Mediterrani d'Estudis Avançats (IMEDEA, CSIC-UIB) ha revelat experimentalment el procés d'aparellament de les algues diatomees, microorganismes clau en la fixació de diòxid de carboni (CO2) i el seu transport cap a les zones profundes de l'oceà. Les conclusions del treball, publicat en el darrer número de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), ajudaran a entendre millor com funciona la «bomba biològica» a l'oceà i a prevenir intoxicacions per àcid domoic, una neurotoxina produïda per algunes espècies de diatomees.

Les diatomees, algues microscòpiques unicel·lulars fotosintètiques, són capaces de segrestar prop de la meitat del diòxid de carboni que absorbeix l'oceà. Transporten el carboni des de l'atmosfera cap a les aigües profundes i els sediments oceànics, un procés denominat «bomba biològica» amb el qual contribueixen a regular el clima de la Terra. Es creu, a més, que generen una cinquena part de l'oxigen que respiram.

«Les diatomees són unes microalgues presents en gairebé tots els sistemes aquàtics. Es reprodueixen comunament per clonació i generen grans proliferacions d'individus. No obstant això, eventualment necessiten recórrer al sexe per assegurar-se la subsistència, sobretot a llarg termini», explica l'investigador de l'IMEDEA Gotzon Basterretxea.

Un «viatge» sincronitzat

Les diatomees pennades, caracteritzades per la seva forma oblonga, no produeixen gàmetes amb motilitat, sinó que necessiten aparellar-se físicament amb individus de grandària similar. El mecanisme que utilitzen per aparellar-se en l'oceà era desconegut fins ara.

«Hem descobert que les diatomees comencen alineant-se en vertical en el seu enfonsament des de les turbulentes aigües superficials cap a ambients més estables. Durant aquest viatge, els individus se seleccionen els uns als altres per grandària i densitat. A més, l'enfonsament col·lectiu genera inestabilitats hidrodinàmiques que acaben afavorint l'aparellament cel·lular entre individus que són compatibles», explica Basterretxea.

Com que aquest procés depèn de l'abundància de les cèl·lules, és més efectiu quan l'enfonsament de la població està sincronitzat, un fenomen comú en els blooms o proliferacions de diatomees. «Que finalment les parelles que es formin interaccionin sexualment o no depèn de qüestions fisiològiques encara per determinar», agrega l'investigador del CSIC.

Alguns gèneres de diatomees (és el cas de Pseudo-nitzschia) produeixen una toxina denominada àcid domoic que pot afectar la fauna i, a través del consum de peix i marisc, arribar als humans. «Entendre els factors que regulen la dinàmica de les diatomees pennades és important biogeoquímicament i socialment. A partir de cultius de laboratori, se sabia que la fase sexual era necessària per a la subsistència de la població, però no es coneixia la manera ni en quines condicions passava a l'oceà», conclou l'investigador del CSIC.

Font: IMEDEA (UIB-CSIC) i CSIC

Referència bibliogràfica

Font-Muñoz, Joan S.; Jeanneret, Raphaël; Arrieta, Jorge; Anglès, Sílvia; Jordi, Antoni ; Tuval, Idan, i Basterretxea, Gotzon. Collective sinking promotes selective cell pairing in planktonic pennate diatoms. PNAS. doi: 10.1073/pnas.1904837116. 

Data de publicació: 25/07/2019