NeoFronteras

Se publican varios artículos con resultados sobre plancton marino escritos por los científicos de la expedición Tara.

Parece que hemos nacido demasiado tarde para explorar el mundo y la exploración del espacio es cada vez más lejana. Los espacios en blanco que aparecían en los mapas de África hace tiempo que ya que fueron revelados.
Sin embargo, hay científicos que emulan viajes como el de Darwin a bordo del Beagle en busca de ese conocimiento que todavía nos falta del mundo de lo pequeño y que desaparece de nuestra vista por culpa de nuestro empeño en destruir nuestra única casa posible en todo el Cosmos.
Un grupo de científicos con alma aventurera recorrieron miles de kilómetros de los mares terrestres en dos años y medio para estudiar esas aguas. Ahora revelan parte de los conocimientos que ha logrado, como que la vida planctónica es mucho más rica de los que creíamos.
Llego un momento en el Eric Karsenti, que se pasó casi toda su vida investigando los microtúbulos celulares en laboratorio, sintió que quería hacer algo diferente, según él. Fascinado por el viaje del Beagle, Karsenti quiso emular antes de jubilarse algo similar para así aprender durante el viaje tal y como lo hizo Darwin.

Con su amigo Christian Sardet intento llevar a cabo la expedición financiándose como un reality-TV, pero la cosa no salió. Tras conocer a Gaby Gorsky, un oceanógrafo experto en plancton, perfilaron bien el tema de investigación del viaje. Entonces encontraron un barco apropiado que ya había sido usado en 1989 para exploración polar. El barco había sido más tarde propiedad de Peter Blake, un legendario explorador neozelandes que murió asesinado por unos piratas en 2001. Al final la financiación provino de una fundación creada por la comunidad francesa de yates y el gobierno francés. Había nacido Tara Oceans.
La idea del proyecto de investigación era estudiar el plancton marino desde los virus al zooplancton de varios milímetros de tamaño en todo el mundo y esde un punto de vista no reduccionista, sino más bien “holístico”.

La importancia de la vida planctónica de los mares de la Tierra es enorme. Participa en los ciclos del nitrógeno, carbono y oxígeno. Así por ejemplo, los organismos fotosintéticos marinos son responsables de la mitad del oxígeno terrestre, tanto como las plantas terrestres. Y, sobre todo, es el primer eslabón de la cadena trófica de nuestros mares.
La expedición se realizó a bordo del buque Tara de 36 metros de eslora, que partió de Lorient (Francia) en septiembre de 2009. A sus tripulantes y científicos les esperaba un periplo de 115.000 km por delante. A bordo fueron recolectando cientos de muestras durante su travesía. La singladura sufrió incluso los vientos huracanados del estrecho de Magallanes.

Hacer ciencia a bordo no fue fácil. Un barco a vela relativamente pequeño como este tiene menos impacto ambiental que uno a motor, pero los equipos necesitan un espacio y una plataforma estable que este barco no proporcionaba. Sin embargo, la expedición dio sus frutos.
Entre sus resultados está un catálogo de 40 millones de genes microbianos (algunos de ellos desconocidos hasta el momento), 5000 tipos distintos de virus (algunos de ellos virus gigantes) o 150.000 eucariotas microbianos, muchos más de los 11.000 eucariotas microbianos marinos que se conocían hasta el momento. Además, encontraron pruebas de transferencia horizontal de genes.

Según los expertos, este proyecto proporciona una base de datos muy importante a la hora de permitir a los investigadores de todo el mundo evaluar los ecosistemas microbianos marinos de nuestros océanos de un modo sin precedentes.
Los investigadores de la expedición Tara fueron extrayendo fragmentos de ADN de las muestras marinas y los secuenciaron con modernas técnicas bioinformáticas en una aproximación que se denomina metagenómica. Esto permite predecir la función de los genes aunque no se pueda cultivar y estudiar en laboratorio el organismo correspondiente.
Esta técnica e idea fueron ya usadas por Craig Venter en el pasado. Pero en este caso se trataba de centrase en el ecosistema planctónico al completo, desde virus a larvas de peces, desde la superficie hasta los 2000 metros de profundidad. Además, para establecer correlaciones, se tomaron medidas ambientales para cada muestra: pH, salinidad, concentración de oxígeno, etc.

Lo más interesante fue usar los datos genéticos para tratar de predecir las interacciones entre organismos individuales. Así por ejemplo, predijeron que un gusano plano del género Symsagittifera podría tener una relación simbiótica con una microalga del género Tetraselmis. Algo que pudieron comprobar más tarde analizando un ejemplar.
Descubrieron que el 72% de las asociaciones entre organismos eran simbióticas o parasitarias en lugar de ser relaciones de exclusión. Esto sugiere que la colaboración, y no la competición, puede ser la mayor fuerza en la estructuración de los ecosistemas y de la evolución de los organismos que viven en ellos. Según Karsenti, en la teoría evolutiva normalmente decimos que es la supervivencia del más adaptado o más fuerte, pero él no cree que sea la manera en la que funciona, pues es más probable que sea la supervivencia del sistema.

La posibilidad de correlacionar la composición del ecosistema con los parámetros ambientales significa que los datos pueden ser usados en modelos de circulación oceánica global. Esto puede permitir saber no sólo qué ecosistemas se formarán y en donde, sino, además, la respuestas a cambios ambientales como el calentamiento global.
“Al final es como un parte meteorológico con predicciones para los ecosistemas”, dice Karsenti.
Muchos de los datos permanecen todavía sin estudiar, sobre todo del Ártico. Pero las medidas oceanográficas y bioinformáticas están ya en el dominio público para el que las quiera estudiar. Puede ser una buena oportunidad para los grupos de investigadores del campo que han sufrido recortes presupuestarios en países supuestamente avanzados y que ya no tienen acceso a recursos experimentales.

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Fuentes y referencias:
Artículo original I.
Artículo original II.
Artículo original III.
Artículo original IV.
Artículo original V.
Entrevista en Science Friday.
Noticia en Nature.
Fotos: A.Deniaud/Tara Expéditions.