Los océanos albergan
comunidades de plancton constituidas por relativamente pocas especies que sean abundantes,
y muchas de ellas son raras. El número de especies protistas raras en estas
comunidades se ha estimado mediante estudios metagenómicos. Un estudio (Villa Martín et al. 2020) realizado por un grupo de científicos de la Universidad de Okinawa en Japón permite
descubrir que las corrientes oceánicas impactan positivamente en la diversidad
de estos microbios acuáticos raros.
El plancton oceánico puede ser
transportado a través de grandes distancias por las corrientes. Muchas especies
planctónicas son cosmopolitas, es decir, se encuentran prácticamente en todas
partes del océano del mundo (B. J. Finlay. 2002).
Estas observaciones sugieren que, a primera vista, la distribución de especies
planctónicas no está limitada por la dispersión (hecho que se ha sido refutado)
y que, por lo tanto, la preferencia del nicho (el nicho ecológico se refiere a la
función, papel y respuesta que una especie animal o vegetal cumple en un
hábitat teniendo en cuenta los factores bióticos (interacción con otras
especies), factores abióticos (temperatura, pH, luz, etc) y factores antrópicos
(hechos por el hombre)) es un factor determinante de la
abundancia de especies. Sin embargo, la teoría del nicho predice la existencia
de comunidades planctónicas pobres prosperando con un conjunto limitado de
recursos.
 |
| Plancton oceánico |
Una serie de observaciones muestran
que las comunidades planctónicas son muy diversas y contradicen estas predicciones.
Esta contradicción hacia los principios básicos de la teoría de nicho (G.
Hardin. 1960) ha intrigado a los
ecologistas durante décadas y ha fomentado numerosos estudios que intentan
explicar la diversidad del plancton. Se han desarrollado varias propuestas:
- Una de las propuestas se basa en que entornos variables ofrecen más posibilidades de especialización de los rasgos ecológicos (M. Stomp et al. 2011).
- Otra propuesta propone la idea de que las corrientes oceánicas pueden crear barreras que reducen la competencia entre especies promoviendo su convivencia (A. Bracco et al. 2000).
- Los análisis cuantitativos también sugieren que las corrientes oceánicas desempeñan un papel importante en la organización de patrones de diversidad a gran escala y esta limitación de dispersión contribuye, junto con la especialización de nicho, a la biodiversidad microbiana de los océanos (F. d’Ovidio et al. 2010).
 |
Genealogía
en corrientes oceánicas.
(izquierda)
Diferentes colores representan diferentes especies.
Las flechas representan el campo de velocidad
causado por las corrientes oceánicas.
(derecha)
Trayectorias del modelo con corrientes oceánicas.
|
El metabarcoding de ADN (metasecuenciación dirigida de marcadores
genéticos taxonómicamente informativos, que permite medir la biodiversidad de
forma rápida, barata, exhaustiva, repetida y verificable) ha
permitido llevar a cabo mediciones rápidas y a gran escala de la diversidad de
las comunidades microbianas acuáticas, proporcionando nuevos medios para
estudiar las fuerzas ecológicas que dan forma a las comunidades planctónicas.
Los estudios de metabarcoding afirman también la existencia de esas especies
raras dentro de las comunidades planctónicas; han sido llamadas como "biosfera
rara", y constituyen la gran mayoría de las especies protistas.
La diversidad de especies
planctónicas se puede cuantificar mediante la llamada distribución de
abundancia de especies (SAD), definida como la frecuencia (P(n)) de
especies, con una abundancia n, de una muestra.
Los científicos que elaboraron
este artículo, elaboraron un modelo que tuviera en cuenta el papel de las
corrientes oceánicas en la determinación de la genealogía de microbios en una
muestra para evaluar su efecto. Dicho modelo predecía que, en presencia de
corrientes oceánicas, los SAD presentaban valores mayores. También predijeron
que las corrientes causan un aumento más agudo de especies en función del
tamaño de la muestra.
El conjunto de los resultados
sugiere que la naturaleza caótica y variable del transporte oceánico es
responsable del aumento de las curvas de SAD. Los SAD de protistas son más
empinados en los océanos que en el agua dulce. Para probar esas predicciones,
se analizaron datos de metabarcoding de ADN de dos estudios de
protistas acuáticos:
- El primer conjunto de datos incluye secuencias de ADN protista oceánico de 157 muestras (E. Ser-Giacomi et al. 2018).
- El segundo conjunto de datos incluye secuencias de ADN protista de 184 muestras de agua dulce tomadas de lagos.
Las
curvas de SAD enseñan una variabilidad considerable de muestra a muestra, tanto
en el océano como en agua dulce. Sacaron como conclusión que esta
variabilidad se podía deber posiblemente a diferencias de tamaño, composición
de la comunidad protista y condiciones ecológicas entre las muestras.
 |
Distribuciones de abundancia de especies
raras de protistas, que presentan
una disminución más pronunciada en los
océanos que en los lagos.
|
Algo que quedo muy claro es que las corrientes oceánicas conducen a un aumento más pronunciado en el número de especies protistas.
Para concluir me gustaría
reflejar lo interesante que puede llegar a ser el océano, con tanta diversidad
de especies y fenómenos ocurriendo en él continuamente. Es fascinante.
He
aquí mi cuarta entrada en el blog. Espero que os haya resultado sugerente y
entretenida. ¡Nos leemos pronto! 😊
BIBLIOGRAFÍA:
Artículo original:
Paula Villa Martín, Ales Bucek, Tom Bourguignon, Simone
Pigolotti. Ocean currents promote rare species diversity in protists. BioRxiv.
(2020) DOI: https://doi.org/10.1101/2020.01.10.901165
Otras fuentes de información:
B. J. Finlay, Global dispersal of free-living microbial
eukaryote species. Science 296, 1061–1063 (2002). DOI: 10.1126/science.1070710.
G. Hardin, The competitive exclusion principle. Science
131, 1292–1297 (1960). DOI: https://www.jstor.org/stable/1705965?seq=1
M. Stomp, J. Huisman, G. G. Mittelbach, E. Litchman, C. A.
Klausmeier, Large-scale biodiversity patterns in freshwater phytoplankton.
Ecology 92, 2096–2107 (2011). DOI: https://doi.org/10.1890/10-1023.1
A. Bracco, A. Provenzale, I. Scheuring, Mesoscale vortices
and the paradox of the plankton. Proceedings of the Royal Society of London.
Series B: Biological Sciences 267, 1795–1800 (2000). DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2000.1212
F. d’Ovidio, S. De Monte, S. Alvain, Y. Dandonneau, M.
Lévy, Fluid dynamical niches of phytoplankton types. Proceedings of the
National Academy of Sciences 107, 18366–18370 (2010). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1004620107
E. Ser-Giacomi, L. Zinger, S. Malviya, C. De Vargas, E.
Karsenti, C. Bowler, S. De Monte, Ubiquitous abundance distribution of
non-dominant plankton across the global ocean. Nature ecology & evolution
p. 1 (2018). DOI: https://www.nature.com/articles/s41559-018-0587-2
