Revelan el rol oculto de virus gigantes en los procesos vitales del ecosistema marino

Este 8 de junio es el Día Mundial de los Océanos, una efeméride que recuerda a todos “su importante papel en la vida cotidiana. Son los pulmones de nuestro planeta, una fuente importante de alimentos y medicinas y una parte fundamental de la biosfera”, de acuerdo a la ONU.

La ciencia aporta constantemente nuevos hallazgos para dimensionar la importancia de las aguas marinas en la Tierra.

En ese sentido, recientemente, un equipo de investigadores de la Universidad de Miami, liderado por Benjamin Minch y Mohammad Moniruzzaman, identificó 230 nuevos virus gigantes y caracterizó sus funciones.

El estudio fue publicado en la revista científica npj Viruses y según los autores, los hallazgos amplían de manera significativa la comprensión de la diversidad y funcionalidad genética de estos organismos. De acuerdo a los autores, el trabajo descubre funciones virales nunca antes vistas que podrían ser fundamentales para comprender el ciclo de nutrientes en los océanos”.

Los virus gigantes, integrantes del grupo Nucleocytoviricota, se destacan por su tamaño genómico (de hasta 2,5 millones de pares de bases) y su capacidad para infectar protistos marinos unicelulares, como algas, amebas y flagelados. Estas especies conforman la base de muchas redes tróficas oceánicas, y su interacción con estos virus podría tener efectos significativos en los ciclos biogeoquímicos globales.

“Al comprender mejor la diversidad y el papel de los virus gigantes en el océano y cómo interactúan con las algas y otros microbios oceánicos, podemos predecir y posiblemente controlar las floraciones de algas nocivas, que representan un riesgo para la salud humana en Florida y en todo el mundo“, agregó Moniruzzaman.

El trabajo identificó 569 nuevas proteínas funcionales, muchas de ellas relacionadas con la fotosíntesis, como fotosistema I, fotosistema II y ATPasa, lo que refuerza la hipótesis de que estos virus pueden manipular procesos metabólicos clave de sus hospedadores durante la infección. “Descubrimos que los virus gigantes poseen genes implicados en funciones celulares como el metabolismo del carbono y la fotosíntesis, tradicionalmente presentes solo en organismos celulares”, explicó Minch.

El análisis permitió diferenciar entre dos grandes grupos virales: los Imitervirales, que mostraron una mayor variedad de genes vinculados a la reparación del ADN y metabolismo celular, y los Algavirales, que carecen en su mayoría de estas capacidades. Estas distinciones apuntan a la existencia de estrategias de vida diferenciadas según el entorno y el hospedador. Además, se documentó que factores como la salinidad y la producción bacteriana influyen directamente en la distribución y abundancia de estos virus, especialmente en regiones como el Mar Báltico.

Para lograr estos descubrimientos, el equipo científico desarrolló y utilizó un sistema bioinformático capaz de identificar con precisión genomas virales a partir de ADN ambiental. Según afirmó Minch, “este estudio permitió crear un marco para mejorar las herramientas existentes de detección de nuevos virus”.

El programa permitió procesar grandes volúmenes de datos genómicos y comparar los genomas descubiertos con todos los representantes conocidos de virus gigantes, lo que facilitó la identificación de funciones aún no descritas en la literatura científica.

Un segundo estudio, publicado en Science Advances el 6 de junio, documentó por primera vez cómo un huracán de categoría 4, el huracán Bud, modificó en tiempo real una zona mínima de oxígeno (OMZ) en el Pacífico tropical nororiental, frente a la costa de México. A bordo del buque R/V Oceanus, un equipo internacional de investigadores analizó el fenómeno conocido como shoaling, es decir, el ascenso vertical de la OMZ desde los 100 metros habituales hasta apenas 41 metros de profundidad. Este proceso fue acompañado por una proliferación masiva de fitoplancton gracias al afloramiento de agua fría y rica en nutrientes.

“Cuando llegamos, se podía ver y oler la diferencia en el océano”, relató el biólogo marino Michael Beman. “Estaba verde por toda la clorofila que se producía. Había organismos totalmente diferentes, y estaban enloquecidos tras la tormenta”, añadió.

El ascenso de nutrientes no solo generó un aumento en la biomasa de fitoplancton, sino también una respuesta intensa en la actividad bacteriana. En las capas superficiales se detectó un aumento de bacterias degradadoras, mientras que en las zonas más profundas, donde el oxígeno es escaso, predominaron microorganismos anaeróbicos, como los que utilizan reducción de sulfato para sobrevivir. Esta modificación de la estructura microbiana tiene implicancias directas en los ciclos de carbono y nitrógeno marinos.

Además, las muestras incluyeron datos genéticos (ADN y ARN), lo que permitió a los investigadores detectar cómo distintos organismos respondieron bioquímicamente a la floración. “Estas floraciones generadas por huracanes son como oasis para los organismos oceánicos. Detectamos una floración bacteriana, pero no me sorprendería que organismos más grandes aprovecharan los huracanes”, dijo Beman.

El estudio sugiere que huracanes cada vez más frecuentes e intensos, producto del cambio climático, podrían modificar permanentemente estas zonas críticas para la salud del océano. “Apenas estamos empezando a comprender lo que hacen estas tormentas”, advirtió Beman. “Este estudio demuestra que los ciclones tropicales no solo son eventos meteorológicos espectaculares, sino que también son motores de cambios fundamentales en los océanos”, cerró.