Las cianobacterias marinas son organismos unicelulares que colonizaron los océanos hace millones de años. Se trata de organismos que, a través de la fotosíntesis, elaboran materia orgánica utilizando sustancias inorgánicas. Concretamente, las cianobacterias Prochlorococcus y Synechococcus son los organismos fotosintéticos más abundantes en la Tierra y generan una parte importante del oxígeno necesario para la vida, convirtiendo a los océanos en el verdadero pulmón de la Tierra.
A pesar de la relevancia de las cianobacterias marinas en el origen y mantenimiento de la vida, son todavía una fuente inagotable de conocimiento. De hecho, no se sabía nada de Prochlorococcus hasta que en la década de los 80 la Profesora del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) Sallie W. Chisholm lo descubrió. En esos momentos, se pensaba que estos organismos creadores de vida sólo obtenían su alimento a partir de la fotosíntesis (como organismos autótrofos), sin embargo, la investigación ha demostrado que también toman compuestos orgánicos del medioambiente.
Esta hipótesis la corrobora una revisión recientemente publicada en The ISME Journal, una revista del grupo Nature, encabezada por las investigadoras María del Carmen Muñoz y Guadalupe Gómez, del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Córdoba quien, junto a los investigadores del grupo Adaptaciones en el metabolismo del nitrógeno y el carbono en Prochlorococcus, Antonio López, José Ángel Moreno, Jesús Díez y José Manuel García han analizado los diferentes estudios que, desde principios de este siglo, han aportado evidencias de que estos organismos no sólo obtienen el alimento de la fotosíntesis, sino que también son capaces de ‘comer’ aquello que les interesa dentro de lo que les ofrece el medio.
Este grupo de investigación ha estudiado el mecanismo de transporte de glucosa de las cianobacterias marinas, demostrando que cuando encuentran compuestos de este tipo que son interesantes para su alimentación, como glucosa, aminoácidos o compuestos que contienen hierro, azufre o fósforo, estos organismos los toman y consiguen ser más competitivos.
El estudio de las vesículas (pequeños compartimentos que almacenan compuestos) que esparcen las cianobacterias marinas también ha apoyado este descubrimiento: las vesículas contienen compuestos orgánicos que pueden alimentar a otras bacterias, por lo que se evidencia la importancia del uso de compuestos orgánicos en estos microorganismos.
Este cambio de concepto es determinante a nivel ecológico ya que ayuda a completar el conocimiento de los ciclos de elementos como el carbono, el hierro, el fósforo o el nitrógeno. El papel esencial que juegan las cianobacterias a la hora de producir oxígeno necesario para la vida y secuestrar el dióxido de carbono sobrante en la atmósfera se ve reforzado por esta revisión de su alimentación: si las cianobacterias tienen más ventaja al aprovechar la glucosa y demás compuestos orgánicos que toman del medio, la vida en la Tierra también se aprovecha de esas ventajas.
Muñoz-Marín, M.C., Gómez-Baena, G., López-Lozano, A., Moreno-Cabezuelo, J.A., Diez, J., García-Fernández, J.M.,Mixotrophy in marine picocyanobacteria: use of organic compounds by Prochlorococcus and Synechococcus.ISME J (2020). https://doi.org/10.1038/s41396-020-0603-9