A continuación, para ver si los enlaces eran en realidad nanotubos, realizaron versiones de los experimentos ahora estándar con proteína verde fluorescente y calceína descritos por Ben-Yehuda y Dubey. Las células de la red se iluminaron. El equipo confirmó que los vínculos en realidad estaban formados por lípidos de membrana y no por proteínas, sugiriendo en su lugar pili. Finalmente, se convencieron de que estaban estudiando nanotubos bacterianos.
Estos tubos conectan algunos de los organismos más abundantes del planeta, se dio cuenta. Y eso inmediatamente dejó algo claro, algo sobre lo que los investigadores todavía están reflexionando.
«A principios de este siglo, cuando se hablaba de fitoplancton en el océano, se pensaba en células independientes que estaban aisladas», dijo García-Fernández. «Pero ahora, y no sólo por estos resultados, sino por los resultados de otras personas, creo que debemos considerar que estos muchachos no están trabajando solos».
Red celular
Las cianobacterias que flotan en la inmensidad del océano pueden tener buenas razones para querer unir fuerzas. Tienen genomas intrigantemente pequeños, dijo Christian Kost, ecólogo microbiano de la Universidad de Osnabrück en Alemania, que no participó en el estudio. Proclorococo Tiene el genoma más pequeño de todas las células fotosintéticas de vida libre conocidas, con alrededor de 1.700 genes. sinecococo No en el pasado.
En las bacterias, los genomas pequeños alivian a los organismos del estrés que supone mantener un ADN voluminoso, pero esta condición requiere privar a sus vecinos de muchos nutrientes y metabolitos esenciales. Las bacterias con genomas bien organizados a veces forman comunidades interdependientes con organismos que producen lo que quieren y necesitan que produzcan.
«Es más eficiente que una bacteria que intenta producir todos los metabolitos a la vez», dijo Kost. «Ahora, el problema cuando se vive en un líquido: ¿cómo se intercambian estos metabolitos con otras bacterias?»
Los nanotubos pueden ser la solución. Los nutrientes transferidos de esta manera no son arrastrados por las corrientes, ni se pierden por dilución ni son consumidos por los gorrones. En simulaciones por computadora, Kost y sus colegas descubrieron que los nanotubos apoyan el crecimiento cooperativo entre grupos de bacterias.
Es más, «este (nuevo) artículo muestra que estas transferencias ocurren dentro y entre especies», afirmó. «Es muy interesante». En un artículo anterior, él y sus colegas también observaron diferentes especies de bacterias conectadas por nanotubos.
Este tipo de cooperación es más común de lo que la gente cree, dijo el microbiólogo Conrad Mullineaux de la Universidad Queen Mary de Londres: incluso en entornos como el océano abierto, las bacterias no siempre están lo suficientemente cerca como para formar nanotubos.
Generalmente hablamos de bacterias como simples y unicelulares. Pero las colonias bacterianas, las biopelículas y los consorcios de diferentes microorganismos pueden realizar complejas proezas de ingeniería y comportamiento juntos, a veces rivalizando con lo que puede lograr la vida multicelular. «A veces, cuando estoy agitado, me gusta intentar convencer a la gente: tú eres una biopelícula y yo soy una biopelícula», dijo Mullinaux. Si el océano está lleno de cianobacterias que se comunican a través de nanotubos y vesículas, tal vez este intercambio de recursos podría verse tan fundamentalmente afectado como la cantidad de oxígeno en la atmósfera o la cantidad de carbono secuestrado en el océano.
Kost, Ben-Yehuda y Mullinox coinciden en que los hallazgos del nuevo artículo son intrigantes. Los autores hicieron todas las pruebas correctas para asegurarse de que las estructuras que estaban viendo fueran en realidad nanotubos, dijo. Pero se necesita más trabajo para explicar la importancia de la investigación. En particular, una gran pregunta abierta es: ¿qué es exactamente, Proclorococo Y sinecococo Compartiéndose en el bosque. La fotosíntesis permite a estas bacterias obtener energía del sol, pero también deben tomar nutrientes como nitrógeno y fósforo del medio ambiente. Los investigadores, junto con Rachel Ann Foster de la Universidad de Estocolmo, experta en el flujo de nutrientes en el océano, están iniciando una serie de experimentos para detectar estas sustancias en células en red.
Otra cuestión es cómo las bacterias forman estos tubos y en qué condiciones. Los tubos no son mucho más largos que la celda individual, y proclorococo, Específicamente, se cree que se propaga en la columna de agua. Muñoz-Marin y su equipo sentían curiosidad por saber cuál era la concentración de bacterias necesaria para formar una red. «¿Con qué frecuencia pueden estas células independientes acercarse entre sí para desarrollar estos nanotubos?» Preguntó García-Fernández. El estudio actual muestra que los nanotubos se forman entre células de tipo salvaje, pero los requisitos exactos no están claros.
Al recordar lo que la gente pensaba sobre la comunicación bacteriana cuando comenzó a estudiar las cianobacterias marinas hace 25 años, García-Fernández es consciente de que el campo ha experimentado un cambio radical. Los científicos alguna vez creyeron ver innumerables individuos flotando entre ellos en un vasto espacio, compitiendo con especies vecinas en una carrera por los recursos. «El hecho de que pueda haber comunicación física entre diferentes tipos de organismos, creo que cambia mucho la forma de pensar anterior sobre cómo funcionan las células en el océano», dijo. Es un mundo más interconectado de lo que nadie cree.
