Microbios marinos Diminuto ejercen influencia sobre el clima global 15 -

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Microbios marinos Diminuto ejercen influencia en climateMicroorganisms mundiales mostrar un comportamiento característico de los animales más grandes

VIDEO: Esto muestra trayectorias de Oxyrrhis marina en un parche de DMSP.

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CAMBRIDGE, Mass. - Una nueva investigación indica que las interacciones de los organismos microscópicos alrededor de un material orgánico particular pueden alterar las propiedades químicas de los océanos y, finalmente, influir en el clima mundial al afectar la formación de nubes en la atmósfera.

Justin Seymour, investigador en la Universidad de Tecnología de Sydney, es el autor principal de un artículo publicado en la edición del 16 de julio ofSciencethat describe cómo un pariente de la química maloliente que las aves marinas y las focas utilizan para localizar a sus presas, sulfuro de dimetilo (DMS), puede servir a un propósito similar a escala microbiana, ayudando a los microorganismos marinos se encuentran los productos químicos de los alimentos y de ciclo que son importantes para el clima.

"Hemos encontrado que las interacciones ecológicas y las respuestas de comportamiento que tienen lugar dentro de volúmenes de una fracción de una gota de agua de mar puede en última instancia, influir en importantes procesos de reciclaje químico del océano", dijo Seymour.

Gracias a la tecnología de microfluidos, el equipo de investigadores dirigido por el profesor Romano Stocker, del Instituto Tecnológico de Massachusetts Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Tecnología, los microbios registrados nadando hacia la dimethylsulfoniopropionate química (DMSP), ya que fue puesto en libertad en un pequeño canal ocupado por los microbios.

El hecho de que los microbios se movían activamente hacia el DMSP indica que los pequeños organismos desempeñan un papel en azufre océano y los ciclos del carbono, que ejercen una poderosa influencia sobre el clima de la Tierra. ¿Qué tan rápido los microorganismos consumen DMSP - en lugar de convertirlo en DMS - es importante porque DMS está implicado en la formación de nubes en la atmósfera. Esto a su vez afecta el balance térmico de la atmósfera.

IMAGEN: Este es un microcanal utilizado para parches creados de DMSP.

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Seymour, Stocker, el profesor Rafel Simó, del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona y estudiante graduado del MIT Tanvir Ahmed llevó a cabo la investigación en el laboratorio del MIT de Stocker, que fue pionero en el uso de microfluidos y microscopía de vídeo en el estudio de los microbios del océano. El nuevo estudio es el primero en hacer un registro visual del comportamiento microbiano en presencia de DMSP.

"Es importante ser capaz de mirar directamente a un entorno con el fin de entender su ecología", dijo Stocker. "Ahora podemos visualizar el comportamiento de los microorganismos marinos al igual que los ecologistas han hecho con macroorganismos por un largo tiempo."

Para ello, el equipo vuelve a crear un microcosmos del ambiente oceánico utilizando un dispositivo de microfluidos del tamaño aproximado de una unidad flash con canales minúsculos grabados en un material de goma clara. Los científicos inyectaron DMSP en el canal de una manera que imita el estallido de una célula de alga después de la infección viral - un evento común en el océano - a continuación, utilizando una cámara conectada a un microscopio, se registró si y cómo los microbios nadando hacia la química.

Los investigadores descubrieron que algunos microbios marinos, incluyendo bacterias, se sienten atraídos por DMSP porque se alimentan de ella, mientras que otros se sienten atraídos por el químico, ya que señala la presencia de presas. Esto desafía las teorías anteriores de que esta sustancia química podría ser un elemento de disuasión contra los depredadores.

"Nuestras observaciones muestran claramente que, por alguna plancton, DMSP actúa como atrayente hacia la presa en lugar de un elemento de disuasión", dijo Simó, experto en el papel de DMSP en el ciclo del azufre, "Mediante la simulación de los parches de la microescala de la señal química y monitorización directa de las respuestas de la natación de los depredadores hacia estos parches, se obtiene una percepción mucho más precisa de estas importantes interacciones ecológicas que se pueden obtener a partir de los enfoques tradicionales a granel ".

"Estos científicos han utilizado la tecnología impresionante para estudiar las interacciones entre los organismos y su ambiente químico en las escalas que en realidad tienen lugar", dijo David Garrison, director de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) 's programa de oceanografía biológica. "La investigación nos dará nuevas perspectivas sobre el funcionamiento de los ensambles microbianos en la naturaleza."

La investigación también indica que los microorganismos marinos tienen por lo menos una característica de comportamiento en común con grandes animales marinos y terrestres: todos estamos atraídos a los alimentos.

El equipo tiene previsto ampliar la investigación del laboratorio para el medio ambiente marino; el equipo está trabajando en un sistema experimental que se puede utilizar a bordo de buques oceanográficos que trabajan con bacterias recogidas directamente del océano.

Fuente: "quimioatracción a Dimethylsulfoniopropionate largo de la Marina Microbiana de Alimentos Web," por Justin R. Seymour, Rafel Simó, Tanvir Ahmed y Roman Stocker.Ciencia, 16 de julio de 2010.