Els microbis i el canvi climàtic

De tant en tant es publiquen estudis sobre els canvis que poden experimentar els ecosistemes en el futur com a conseqüència del canvi climàtic, que sembla ser que ja no té aturador. La majoria d'aquests treballs se centren en macroorganismes, principalment plantes o animals. En els ecosistemes terrestres, s'ha predit la migració de les espècies cap a zones més fredes a mesura que la temperatura augmenti; migracions que podran ser cap a latituds més al sud o el nord (segons l'hemisferi) o bé en altitud, muntanya amunt, on la temperatura també és més fresca. Però que passarà amb els microbis? També migraran? I si ho fan, com pot això afectar l'ecosistema?

No és estrany que no se n'hagi parlat gaire perquè els microbis solen ser els grans oblidats en els estudis de biodiversitat. Tanmateix, el seu paper en l'ecosistema és fonamental; són a la base de totes les cadenes alimentàries i de vegades són essencials per a tancar els cicles dels elements a la natura; per exemple, únicament els microbis poden recuperar per a la vida el nitrogen que va parar a l'atmosfera.

En la portada de la revista Science d'aquesta setmana es pot veure una mena de spaghetti o "cordills" blaus i vermells que en realitat són microbis: dues espècies de cianobacteris (coneguts també com 'algues blaves', cianòfits o cinaofícies, perquè fins a ben entrat el segle XX es creia que eren algues). Són exemplars de sengles soques de les espècies Microcoleus vaginatus i Microcoleus steenstrupii, representatius dels microbis més abundants en les crostes que es formen a la superfícies dels sòls d'aquells paisatges que tan familiars ens són a través de les pel·lícules de l'oest. Un dels autors de la foto és Ferran Garcia-Pichel, un biòleg català que és professor de la Universitat de l'Estat d'Arizona, a Tempe (Estats Units). Hi treballa des del 2000 i va ser un dels fundadors de la Facultat de Ciències de la Vida d'aquella universitat, on dirigeix el Laboratori de Geomicrobiologia i Ecologia microbiana. La imatge de la coberta de Science té relació amb un article que es publica en aquell número sobre els canvis en la diversitat microbiana que poden donar-se en les terres àrides de zones desèrtiques de l'oest de Nord-amèrica.

Crosta al desert de Sonora

Per al treball, el grup de Garcia-Pichel va agafar mostres de crostes ben desenvolupades en llocs sense vegetació, ni tan sols molses o líquens, i dels qual hi havia dades climàtiques, geoquímiques i de les característiques del sòl. Per tècniques de biologia molecular van estudiar la composició microbiana de les mostres i van comprovar que, en la majoria dels punts estudiats, les espècies dominants eren Microcoleus vaginatus, en els llocs més freds, i Microcoleus steenstrupii, en els llocs més càlids. Aleshores van cultivar aquests dos cianobacteris en el laboratori i van confirmar que Microcoleus vaginatus creixia millor a temperarures baixes, mentre que a Microcoleus steenstrupii li anaven millor les temperatures altes.

El sud-oest dels Estats Units és una zona on ja ha anat augmentant la temperatura i diversos models climàtics prediuen que seguirà augmentant un grau per dècada i que la sequera també augmentarà. En el laboratori, es van cultivar aquestes dues espècies tenint en compte aquests factors i els resultats porten a la conclusió que, a les zones actualment més fredes, on ara predomina Microcoleus vaginatus, uns pocs graus d'augment de la temperatura poden fer que aquesta espècie sigui reemplaçada per Microcoleus steenstrupii. Un avantatge de treballar amb microbis és que es poden tenir moltes generacions en molt poc temps.

Actualment es disposa d'estudis de les característiques fisiològiques i genètiques de Microcoleus vaginatus. En canvi, se sap molt poc de Microcoleus steenstrupii, una espècie que, genèticament, és molt diferent. Per tant, ara per ara no es pot predir quins efectes podria tenir en els sòls ara dominats per l'altra espècie. I els efectes que tingués en el sòl podrien reflectir-se en els altres éssers vius --microorganismes i macroorganismes-- que visquessin en aquell desert.

No és la primera vegada que una foto feta per Ferran Garcia-Pichel ocupa la portada de Science. El 16 d'abril de 1999 la mateixa revista va publicar en portada una foto feta també per ell d'un microbi molt particular: Thiomargarita namibiensis, un bacteri gegant descobert en els sediments marins davant la costa de Namíbia. És el bacteri més gran que es coneix; les seves cèl·lules, rodones, fan una mitjana de 0,2 mm, una mida excepcional per a un bacteri.

Potser us interessarà:
- Primer els llangardaixos. I després què? (aquest blog, 13.05.2010). Sobre el canvi climàtic i les migracions d'espècies.
- La biodiversitat invisible (aquest blog, 16.04.2010). La part oblidada de la biodiversitat: la diversitat microbiana.