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El Instituto Español de Oceanografía estudia las comunidades microbianas del Mediterráneo

El estudio analiza las distintas estrategias de supervivencia de las bacterias marinas y amplía el conocimiento sobre las comunidades microbianas de mar abierto

El IEO estudia las comunidades microbianas del Mediterráneo
La red trófica microbiana y el ciclo del carbono. © Cati Mena (COB-IEO)

La tesis doctoral de Catalina Mena, defendida el pasado 11 de noviembre de 2020 en la Universitat de les Illes Balears, analiza los cambios estacionales en la estructura, composición y actividad de las comunidades microbianas en distintas profundidades y regiones del Mediterráneo occidental con el objeto de aportar nuevas perspectivas sobre la ecología del ecosistema marino y el funcionamiento del océano.

Palma, a 2 de diciembre de 2020. Una investigación realizada en el Centro Oceanográfico de Baleares del Instituto Español de Oceanografía (IEO) ha utilizado la secuenciación genética de las bacterias marinas para obtener la composición taxonómica de las comunidades microbianas y relacionarla con diferentes condiciones ambientales como la profundidad y la temperatura, entre otras.

El estudio ha analizado la actividad de estas comunidades en distintas profundidades del Mediterráneo occidental desde la superficie hasta más de 2500 metros. Los resultados muestran importantes diferencias en la composición de las comunidades microbianas según las estaciones del año y la profundidad, diferenciándose principalmente la zona más superficial e iluminada (zona fótica) de las zonas más profundas donde no llega la luz. En la zona iluminada, las comunidades microbianas muestran patrones estacionales de composición relacionados con la mezcla de la columna de agua en invierno y la estratificación en verano, diferenciándose subpoblaciones en las distintas estaciones del año que indican una especialización temporal de nichos ecológicos (funciones específicas en un determinado ecosistema).

Los microorganismos marinos, invisibles al ojo humano, sustentan la cadena alimentaria marina y juegan un papel fundamental en el funcionamiento del océano. La composición del fitoplancton -los organismos unicelulares capaces de realizar la fotosíntesis que viven en suspensión en el agua- está fuertemente influenciada por la estratificación de la columna de agua en verano. En esta época del año, el calentamiento del agua superficial crea dos ambientes muy diferenciados debido a las diferentes limitaciones de luz y nutrientes. En zonas con escasez de nutrientes como el Mar Balear, el fitoplancton está dominado por organismos de menor tamaño entre 0.2 y 2 micras de diámetro que constituyen una importante fuente de alimento para niveles tróficos superiores. En las zonas profundas donde no llega luz no hay organismos fotosintéticos y la estacionalidad ambiental influye menos. La variabilidad de las comunidades de microorganismos procariotas, principalmente bacterias, está ligada a cambios ambientales puntuales, como por ejemplo los provocados por la sedimentación de partículas desde superficie o por fenómenos hidrodinámicos.

La investigación ha revelado las distintas estrategias de metabolismo o supervivencia de los grupos de bacterias: existen grupos muy abundantes pero de crecimiento lento y grupos escasos pero con un crecimiento muy activo. Los grupos de bacterias raros o poco abundantes juegan un papel muy relevante en la respuesta de las comunidades ante cambios ambientales, creciendo y volviéndose abundantes ante cambios ambientales favorables.

“En general, esta tesis amplía el conocimiento sobre las dinámicas de las comunidades microbianas de mar abierto, aportando nuevas perspectivas sobre el papel de los microorganismos en el ciclo del carbono y la ecología del ecosistema”, señala Mena.

La tesis doctoral de Catalina Mena, dirigida por las doctoras Patricia Reglero, Rosa Balbín y Eva Sintes del Centro Oceanográfico de Baleares del IEO, se ha desarrollado gracias a la ayuda predoctoral cofinanciada por el Govern de les Illes Balears y el Fondo Social Europeo 2014-2020 en el marco del proyecto ATHAPOC para estudiar el funcionamiento y estructura de las comunidades de productores primarios y bacterias heterótrofas para mejorar el conocimiento del vínculo entre la variabilidad ambiental, la estructura de la comunidad y su papel en el flujo de carbono a niveles tróficos superiores.

Referencia bibliográfica: Mena, C., 2020. Microbial communities across the oligotrophic western Mediterranean Sea: spatial and temporal dynamics. PhD Thesis, Universitat de les Illes Balears, 244 pp.

Gracias a la colaboración de la Universitat de les Illes Balears, a través de la convocatoria de Educación para la Ciudadanía Global, Catalina Mena ha trabajado junto a la divulgadora e ilustradora científica, Hannah Bonner, en la realización de un vídeo que difunde parte de los resultados de la tesis. El vídeo titulado “De las bacterias al atún: cómo los microbios hacen posible la vida en el mar” se ha presentado online el 24 de noviembre y forma parte de la plataforma de divulgación científica marina Planet Tuna.

El Instituto Español de Oceanografía (IEO) es un organismo público de investigación (OPI), dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación, dedicado a la investigación en ciencias del mar, especialmente en lo relacionado con el conocimiento científico de los océanos, la sostenibilidad de los recursos pesqueros y el medio ambiente marino. El IEO representa a España en la mayoría de los foros científicos y tecnológicos internacionales relacionados con el mar y sus recursos. Cuenta con nueve centros oceanográficos costeros, cinco plantas de experimentación de cultivos marinos, 12 estaciones mareográficas, una estación receptora de imágenes de satélites y una flota compuesta por seis buques oceanográficos, entre los que destaca el Ramón Margalef y el Ángeles Alvariño. El Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y, en particular, el Programa Operativo de I+D+i por y para el Servicio de las Empresas (Fondo Tecnológico), participa en la cofinanciación de los buques Ramón Margalef, Ángeles Alvariño y Francisco de Paula Navarro, así como en el Vehículo de Observación Remota (ROV) Liropus 2000.

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El IEO estima por primera vez la tasa metabólica de las larvas de atún rojo atlántico

Conocer el consumo energético en las fases tempranas es fundamental para conseguir el éxito de la producción en cautividad

El IEO estima por primera vez la tasa metabólica de las larvas de atún rojo atlántico
Larva de atún rojo (Thunnus thynnus). © Edurne Blanco (COB-IEO)

Investigadores de los Centros Oceanográficos de Baleares, Murcia y Gijón del Instituto Español de Oceanografía (IEO), en colaboración con las universidades de Bergen y Hamburgo, han liderado un estudio que evalúa por primera vez la tasa metabólica de las larvas de atún rojo atlántico con el objetivo de mejorar el conocimiento de su fisiología y los protocolos de una alimentación que se adapte a las exigencias metabólicas durante el crecimiento larvario.

Palma, a 6 de noviembre de 2020. Un estudio publicado recientemente por científicos del IEO en la revista Journal of Fish Biology estima por primera vez el metabolismo de rutina de las larvas de atún rojo, es decir, el consumo energético que representa el coste mínimo de mantenimiento de la actividad vital junto con una mínima actividad que representa una natación en situación normal.

En primer lugar, se ha observado que el metabolismo de rutina de las larvas de atún rojo es proporcional a su talla corporal. En segundo lugar, no se observaron diferencias en el consumo en condiciones de luz y oscuridad, aún cuando se esperaría que la actividad de las larvas, y por tanto su metabolismo, disminuyera en la oscuridad. El estudio también ha puesto de relieve las dificultades técnicas que conlleva la obtención de las tasas metabólicas de las larvas de atún, ya que éstas resultaron ser muy sensibles a la manipulación.

El atún rojo atlántico (Thunnus thynnus) es una especie icónica para la pesca, con un gran valor comercial. A pesar de que recientemente se ha conseguido cerrar con éxito su ciclo vital en cautividad, todavía se desconocen muchos aspectos de su etapa larvaria lo que está limitando la producción de la especie en acuicultura y el conocimiento sobre las causas de su mortalidad natural en el medio marino.

El conocimiento de la fisiología de la especie durante los primeros días de vida es esencial puesto que su metabolismo aumenta significativamente en determinadas etapas en las que se producen, por ejemplo, cambios en la morfología, fisiología y comportamiento. Es, por tanto, necesario estimar cuándo ocurren esos cambios de alta demanda energética y cuantificarlos. La obtención de estimas fiables de los costes metabólicos de las larvas ayudará a identificar vulnerabilidades durante las mencionadas etapas de elevados requerimientos energéticos y a mejorar los protocolos de alimentación para optimizar las necesidades nutricionales diarias.

“Contribuir al bienestar de las fases larvarias del atún rojo, disminuyendo su mortalidad y mejorando su alimentación para optimizar su crecimiento, son objetivos fundamentales para conseguir la sostenibilidad de la producción en cautividad de esta especie y conocer mejor su desarrollo en el medio natural”, apunta Blanco, primera autora del estudio.

Este estudio ha sido financiado por el proyecto H2020 Paradigm for Novel Dynamic Oceanic Resource Assessments (PANDORA No. 773713) y la Infraestructura para el cultivo del Atún Rojo (ICAR-IEO).

Referencia bibliográfica: E Blanco, P Reglero, A Ortega, A Folkvord, F de la Gándara, A Hernández de Rojas, M Moyano, 2020. First estimates of metabolic rate in Atlantic bluefin tuna larvae. J Fish Biol. 2020; 1–10. https://doi.org/10.1111/jfb.14473

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