Una investigación realizada por integrantes del Núcleo Milenio de Agronomía Marina de Holobiontes Macroalgales (MASH) encontró evidencia consistente con una posible herencia temprana de bacterias en el huiro gigante (Macrocystis pyrifera). El hallazgo aporta nuevos antecedentes para comprender cómo se conforma el holobionte macroalgal y desde qué etapas comienza la estrecha relación entre las macroalgas y los microorganismos que las acompañan.
Cuando una espora de huiro gigante comienza a desarrollarse, ¿lo hace completamente sola o lleva consigo algunos microorganismos provenientes de etapas anteriores de su ciclo de vida? Esta pregunta fue abordada por una nueva investigación realizada por integrantes del Núcleo Milenio MASH, cuyos resultados aportan evidencia experimental consistente con una posible herencia temprana de bacterias en Macrocystis pyrifera.
El estudio, titulado “Experimental evidence for early bacterial inheritance in the giant kelp, Macrocystis pyrifera”, fue publicado en FEMS Microbiology Ecology y financiado por MASH a través de la Iniciativa Científica Milenio de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).
El trabajo fue liderado por Sara Usandizaga y contó con la participación de Jessica Beltrán, Gustavo Rodríguez-Valdecantos, Génesis Parada-Pozo, Marie-Laure Guillemin, Sylvain Faugeron, Nicole Trefault y Carolina Camus, integrantes de la red MASH.
Un alga y sus microorganismos
La investigación se relaciona directamente con uno de los conceptos centrales que aborda MASH: el holobionte. Las macroalgas no viven de manera aislada, sino en estrecha asociación con comunidades de microorganismos que pueden participar en procesos relacionados con su desarrollo, adquisición de nutrientes, tolerancia al estrés y defensa.
Desde esta perspectiva, el alga y su microbiota asociada pueden estudiarse como una unidad ecológica. Sin embargo, una de las interrogantes que persisten es cómo se conforman estas comunidades durante las primeras etapas de vida.
Las bacterias pueden incorporarse desde el ambiente mediante un proceso conocido como transmisión horizontal. Pero también existe la posibilidad de que algunos microorganismos sean transferidos desde estructuras reproductivas hacia etapas posteriores del desarrollo, fenómeno que se conoce como transmisión vertical.
Para explorar esta posibilidad, el equipo siguió experimentalmente el desarrollo del huiro desde sus estructuras reproductivas hasta las esporas y los gametofitos.
Los tejidos fueron sometidos a un tratamiento destinado a reducir las bacterias presentes en su superficie y posteriormente cultivados bajo condiciones controladas, utilizando agua de mar filtrada y pasteurizada para minimizar el ingreso de microorganismos provenientes del ambiente. El análisis combinó técnicas de secuenciación bacteriana, hibridación fluorescente y microscopía electrónica.
Bacterias que permanecen durante el desarrollo
Los resultados mostraron que determinadas bacterias continuaron asociadas al huiro durante sus primeras etapas de desarrollo. Uno de los hallazgos más relevantes fue que el 91,4% del bacterioma de los gametofitos pudo atribuirse a bacterias previamente asociadas a las esporas.
Además, las variantes bacterianas compartidas entre ambas etapas representaron el 92,7% de las secuencias bacterianas encontradas posteriormente en los gametofitos.
La evidencia no provino únicamente del análisis genético. Mediante microscopía electrónica, los investigadores observaron estructuras compatibles con bacterias en el interior de células de los gametofitos, además de bacterias asociadas externamente a tejidos reproductivos.
Estos resultados sugieren que podrían existir distintos mecanismos mediante los cuales determinados microorganismos permanecen asociados al huiro durante su desarrollo.
Un holobionte que cambia con el tiempo
Los hallazgos refuerzan la idea del huiro gigante como un holobionte dinámico, cuya relación con los microorganismos comienza desde etapas muy tempranas de su ciclo de vida.
Sin embargo, esta asociación no permanece estática. La comunidad bacteriana cambia a medida que el huiro se desarrolla: algunas bacterias permanecen, mientras que otras aumentan o disminuyen su presencia. Esto apunta a procesos de selección y reorganización de la comunidad microbiana a lo largo del desarrollo.
Para Sara Usandizaga, autora principal del estudio, estos resultados abren nuevas preguntas sobre la relación entre el huiro y sus microorganismos asociados. La investigadora advierte que la evidencia obtenida no constituye todavía una demostración definitiva de transmisión vertical desde el individuo parental hacia su descendencia.
Aunque el estudio entrega evidencia consistente con una herencia bacteriana temprana, señala Usandizaga, “serán necesarias nuevas herramientas para seguir microorganismos específicos entre generaciones y determinar qué funciones cumplen estas bacterias en el desarrollo, defensa o tolerancia al estrés del huiro gigante”.
Más que cerrar la pregunta, los resultados abren una nueva línea para comprender cómo se construye el holobionte desde las primeras etapas de vida del huiro gigante y qué papel pueden desempeñar sus comunidades microbianas en su desarrollo y adaptación.
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