A vida na Terra depende de redes de bactérias oceânicas

A versão original de esta história apareceu em Revista Quanta.

Proclorococcus As bactérias são tão pequenas que você teria que alinhar cerca de milhares delas para combinar com a espessura de uma miniatura humana. O oceano faz com eles: os micróbios são prováveis o mais abundante Organismo fotossintético no planeta e eles criam uma porção significativa – 10 % a 20 % – do oxigênio da atmosfera. Isso significa que a vida na Terra depende dos cerca de 3 outubros (ou 3 × 10²⁷) pequenas células individuais se afastando.

Os biólogos já pensavam nesses organismos como andarilhos isolados, à deriva em uma vastidão insondável. Mas o Proclorococcus A população pode estar mais conectada do que qualquer um poderia ter imaginado. Eles podem estar realizando conversas em grandes distâncias, não apenas enchendo o oceano com envelopes de informação e nutrientes, mas também vinculando o que pensávamos serem seus espaços privados e internos com o interior de outras células.

Na Universidade de Córdoba, na Espanha, há pouco tempo, os biólogos quebrando imagens das cianobactérias sob um microscópio viram uma célula que havia cultivado um tubo longo e fino e agarrou seu vizinho. A imagem os fez sentar. Aorau -lhes que isso não foi um acaso.

“Percebemos que as cianobactérias estavam conectadas entre si”, disse María del Carmen Muñoz-Marínum microbiologista lá. Havia vínculos entre Proclorococcus células, e também com outra bactéria, chamada Synechococcus, que muitas vezes vive nas proximidades. Nas imagens, pontes prateadas ligavam três, quatro e às vezes 10 ou mais células.

Muñoz-Marín teve um palpite sobre a identidade dessas estruturas misteriosas. Após uma bateria de testes, ela e seus colegas relatado recentemente que essas pontes são nanotubos bacterianos. Observados pela primeira vez em uma bactéria de laboratório comum há apenas 14 anos, os nanotubos bacterianos são estruturas feitas de membrana celular que permitem que nutrientes e recursos fluam entre duas ou mais células.

As estruturas foram uma fonte de fascínio e controvérsia Na última década, como os microbiologistas trabalharam para entender o que os leva a se formar e o que exatamente viaja entre essas células em rede. As imagens do laboratório de Muñoz-Marín marcaram a primeira vez que essas estruturas foram vistas nas cianobactérias responsáveis ​​por grande parte da fotossíntese da Terra.

Eles desafiam idéias fundamentais sobre bactérias, levantando questões como: quanto Proclorococcus compartilhar com as células ao seu redor? E realmente faz sentido pensar nisso, e outras bactérias, como unicelular?

Totalmente tubular

Muitas bactérias têm vidas sociais ativas. Alguns fazem com que os pili, os tendões de proteína que ligam duas células para permitir que elas trocem DNA. Alguns formam placas densas juntas, conhecidas como Biofilmes. E muitos emitem pequenas bolhas conhecidas como vesículas que contêm DNA, RNA ou outros produtos químicos, como mensagens em uma garrafa para qualquer célula que aconteça para interceptá -los.

Foram vesículas que Muñoz-Marín e seus colegas, incluindo José Manuel García-Fernández, um microbiologista da Universidade de Córdoba e estudante de pós-graduação Elisa Angulo-Cánovasestavam procurando enquanto eles ampliam Proclorococcus e Synechococcus em um prato. Quando viram o que suspeitavam que eram nanotubos, foi uma surpresa.