Una investigación publicada por la Universidad de Córdoba (UCO) ha puesto de manifiesto que las cianobacterias marinas, organismo fotosintético más abundante en la Tierra, se hicieron fuertes en los océanos adaptando su metabolismo.

La institución académica, que ha publicado una revisión sobre las adaptaciones del metabolismo del nitrógeno que han permitido a las cianobacterias marinas sobrevivir en ambientes muy pobres en nutrientes, ha explicado que la evolución les permitió desarrollar la fotosíntesis, dando lugar a la Gran Oxidación que trajo consigo el aumento de la concentración de oxígeno en la Tierra y el nacimiento de formas de vida más complejas. Y así hasta hoy.

Se trata de los organismos fotosintéticos más abundantes de la Tierra que aun produciendo más del 50% del oxígeno que sostiene la vida, permanecieron ocultos hasta finales del siglo pasado cuando se descubrieron los dos principales géneros, Prochlorococcus y Synechococcus.

Aunque no hay costas, estos organismos llegaron a Córdoba en 1996 al grupo de Adaptaciones en el metabolismo del nitrógeno y el carbono en Prochlorococcus de la Universidad cordobesa y de la mano del investigador José Manuel García Fernández que volvía de una estancia postdoctoral en Francia.

Desde ese momento, el grupo dirigido por el catedrático Jesús Díez Dapena lideró el estudio del metabolismo del nitrógeno que ha permitido a estos organismos adaptarse a situaciones con muy bajas concentraciones de nitrógeno (un elemento esencial para los seres vivos) y colonizar grandes extensiones de los océanos.

Para hacer frente a la escasez de nitrógeno, las cianobacterias marinas se hicieron más pequeñas, para así necesitar menos aporte. "Además, han adaptado muchos aspectos de su metabolismo. Cuando apenas hay nitrógeno sintetizan proteínas muy parecidas las que habría en condiciones normales, pero más pequeñas. Son proteínas más reducidas, que funcionan pero que necesitan menos nitrógeno para su fabricación", explica el autor principal del artículo, Jesús Díez.

Además de la búsqueda de alternativas para ahorrar nitrógeno, han aprendido a sobrevivir en lugares en los que las concentraciones del elemento son mínimas, ya que han desarrollado unos sistemas que le permiten detectar y captar nitrato disponible en el océano a concentraciones nanomolares.

"Unas concentraciones tan bajas en las que diferenciar entre esa cantidad y cero es muy difícil", señala el investigador sobre este avance que realizó su mismo grupo.

En esta línea también descubrieron que la presencia de unas especies u otras del género Prochlorococcus estaba determinada por las concentraciones y las formas de nitrógeno que hay en las localizaciones del océano que habitan.

De esta manera, dependiendo de la "concentración y forma de nitrógeno que hay en una zona del océano saldrá adelante una variedad u otra, la que tenga el conjunto de genes que les permite sobrevivir en ese ambiente", aclara Díez.

Todos los avances que se han hecho desde 1996 en este grupo pionero en el campo y en el resto de laboratorios internacionales que buscan conocer más sobre este pulmón de la Tierra se insertan en el contexto de la ecología del planeta.

Las cianobacterias producen cantidades ingentes de biomasa que sirve de alimento para otros organismos y, además, al producir oxígeno y retirar CO2 del ambiente, se convierten en una herramienta de mitigación del cambio climático.