Esenciales para la vida en la Tierra, las microalgas marinas producen una parte importante del oxígeno que respiramos, capturan carbono y forman la base de las cadenas alimentarias oceánicas. Pero, ¿cómo han evolucionado estos organismos? Un equipo del Instituto de Biología Integrativa y de Sistemas de la Universidad Laval ha puesto de relieve el ciclo de vida inédito de Pseudoscourfieldia marina, un linaje antiguo de alga verde que ocupa un lugar central en la historia evolutiva.
Un surtido de algas verdes visto por microscopía óptica
Imágenes, NNehring
Durante décadas, los biólogos observaban dos formas de P. marina, consideradas durante mucho tiempo como dos especies distintas: una forma esférica desprovista de flagelos y una forma flagelada, alargada y cubierta de pequeñas escamas. El estudio, publicado en la revista Communications Biology, revela no obstante que se trata de una misma especie que posee un ciclo de vida sorprendentemente complejo.
Para llegar a este descubrimiento, los científicos compararon el ADN de estas dos formas. Aunque sus secuencias de ADN son casi idénticas, no activan los mismos genes. En otras palabras, la microalga puede cambiar radicalmente de apariencia y funcionamiento sin modificar su ADN. En la forma flagelada, por ejemplo, el equipo puso de relieve el conjunto de genes necesarios para fabricar las finas escamas que cubren la superficie celular.
Una imagen en microscopía electrónica de barrido de la forma esférica y flagelada de Pseudoscourfieldia marina — Cortesía
El equipo de investigación también mostró que la forma esférica es diploide, es decir, posee dos copias de cada cromosoma, mientras que la forma flagelada es haploide, por lo que solo tiene una copia. Esta alternancia sugiere que P. marina posee un ciclo de vida donde los estadios haploide y diploide coexisten bajo formas distintas. "Generalmente se encuentra este tipo de ciclo en plantas terrestres y algunas algas multicelulares, pero raramente en un organismo tan simple como una microalga unicelular", informa Claude Lemieux, profesor de la Facultad de Ciencias e Ingeniería, quien dirigió el estudio.
Los científicos también pusieron en evidencia dos cromosomas llamados "fuera de lo normal", muy diferentes del resto del genoma, que podrían desempeñar un papel en la defensa contra los virus. Estos últimos podrían por tanto estar implicados en la adaptación ecológica de la especie.
Según el profesor Lemieux, este estudio abre la puerta a nuevas investigaciones sobre la evolución de las microalgas, pilares de los ecosistemas oceánicos, y sobre los mecanismos de adaptación al medio marino en relación con las presiones ambientales.