DURHAM, NH — Las esponjas de los arrecifes de coral, menos llamativas que sus vecinos coralinos pero importantes para la salud general de los arrecifes, se encuentran entre los primeros animales del planeta. Una nueva investigación de la Universidad de New Hampshire examina los ecosistemas de arrecifes de coral con un enfoque novedoso para comprender la compleja evolución de las esponjas y los microbios que viven en simbiosis con ellas. Esta «máquina del tiempo genómica» permite a los investigadores predecir aspectos de los ecosistemas de arrecifes y océanos durante cientos de millones de años de cambios evolutivos dramáticos.

DURHAM, NH — Las esponjas de los arrecifes de coral, menos llamativas que sus vecinos coralinos pero importantes para la salud general de los arrecifes, se encuentran entre los primeros animales del planeta. Una nueva investigación de la Universidad de New Hampshire examina los ecosistemas de arrecifes de coral con un enfoque novedoso para comprender la compleja evolución de las esponjas y los microbios que viven en simbiosis con ellas. Esta «máquina del tiempo genómica» permite a los investigadores predecir aspectos de los ecosistemas de arrecifes y océanos durante cientos de millones de años de cambios evolutivos dramáticos.

«Este trabajo muestra cómo evolucionaron los microbiomas en un grupo de organismos de más de 700 millones de años», dijo Sabrina Pankey, investigadora postdoctoral y autora principal del estudio. «Las esponjas están proliferando en los arrecifes en respuesta al cambio climático y juegan un papel tremendo en la calidad del agua y la fijación de nutrientes».

En el estudio publicado recientemente en la revista Ecología Natural y Evoluciónextiende el significado del trabajo más allá de las esponjas y ofrece un nuevo enfoque para comprender el pasado basado en la genómica. Los investigadores caracterizaron casi 100 especies de esponjas de todo el Caribe utilizando un método de aprendizaje automático para modelar la identidad y abundancia de cada miembro de los microbiomas únicos de las esponjas, la comunidad de microbios y bacterias que viven en simbiosis dentro de ellas. Encontraron dos composiciones de microbioma distintas que llevaron a diferentes estrategias que las esponjas usaban para alimentarse (las esponjas absorben nutrientes al bombear agua a través de sus cuerpos) y protegerse de los depredadores, incluso en especies que crecen una al lado de la otra en un arrecife.

«Si podemos reconstruir la historia evolutiva de comunidades microbianas complejas como estas, podemos contar mucho sobre el pasado de la Tierra», dijo David Plachetzki, profesor asociado de ciencias moleculares, celulares y biomédicas y coautor del estudio. «Investigaciones como esta podrían descubrir aspectos de la química de los océanos de la Tierra que se remontan incluso antes de que existieran los arrecifes de coral modernos, o podrían proporcionar información sobre la agitación de los ecosistemas marinos que experimentaron después del mayor evento de extinción de la historia, hace 252 millones de años».

Los tipos de comunidades simbióticas que describen los investigadores en este artículo son muy complejos, pero pueden mostrar que han evolucionado de forma independiente varias veces. Dicen que hay algo muy específico sobre lo que están haciendo estas comunidades microbianas. Las esponjas han decidido docenas de veces que esta diversa variedad de microbios funciona para ellas.

Usando este nuevo enfoque genómico, los investigadores encontraron que el origen de uno de estos microbiomas distintos, que mostró una alta abundancia microbiana (HMA) de más de mil millones de microbios por gramo de tejido, ocurrió en un momento en que los océanos de la Tierra estaban uniendo daños significativos. fue sostenida por cambios en la biogeoquímica que coinciden con los orígenes de los arrecifes de coral modernos.

El proyecto fue financiado por el Programa de Dimensiones de la Biodiversidad y Oceanografía Biológica de la Fundación Nacional de Ciencias.

La Universidad de New Hampshire inspira la innovación y transforma la vida en nuestro estado, nuestra nación y el mundo. Más de 16 000 estudiantes de los 50 estados y 71 países participan con un cuerpo docente galardonado en programas de clase mundial en negocios, ingeniería, derecho, salud y servicios sociales, artes liberales y ciencias en más de 200 programas de grado. Una institución de clasificación Carnegie R1, UNH trabaja con NASA, NOAA, NSF y NIH y recibió $260 millones en financiamiento externo competitivo en el año fiscal 21 para continuar explorando y definiendo las fronteras de la tierra, el mar y el espacio.

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