ARRIBA: Una imagen microsc\u00f3pica de varias diatomeas que viven en el hielo marino de la Ant\u00e1rtida NOAA, GORDON T. TAYLOR <\/p>\n
Una nueva investigaci\u00f3n desaf\u00eda una antigua suposici\u00f3n sobre c\u00f3mo los organismos unicelulares se comunican y coordinan su comportamiento entre s\u00ed. Seg\u00fan el estudio, publicado en Science Advances<\/em> el mi\u00e9rcoles (15 de diciembre), al menos una especie de diatomea puede enviar y recibir se\u00f1ales que antes no hab\u00edan sido detectadas por los cient\u00edficos.<\/p>\n Los cient\u00edficos asumieron las diatomeas, que son fitoplancton unicelulares, solo pod\u00edan se\u00f1alarse y comunicarse entre s\u00ed mediante la secreci\u00f3n de infoqu\u00edmicos. El nuevo estudio sugiere que la diatomea pel\u00e1gica Pseudo-nitzschia delicatissima<\/em> tambi\u00e9n puede comunicarse con otras a trav\u00e9s de la autofluorescencia roja e infrarroja provocada por la exposici\u00f3n a la luz solar. Cuando se exponen a luces de las frecuencias correctas, las diatomeas en un laboratorio sincronizaron su comportamiento, aline\u00e1ndose verticalmente en el agua y tambale\u00e1ndose al mismo tiempo, lo que sugiere que son capaces de un comportamiento social coordinado.<\/p>\n Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n, El cient\u00edfico<\/em> habl\u00f3 con Idan Tuval, un f\u00edsico convertido en ecologista microbiano del Instituto Mediterr\u00e1neo de Estudios Avanzados, sobre c\u00f3mo \u00e9l y su equipo hicieron el descubrimiento y hacia d\u00f3nde puede ir el campo a partir de aqu\u00ed.<\/p>\n Idan Tuval<\/strong>: Vale, soy f\u00edsico. De hecho, comenc\u00e9 como te\u00f3rico hace mucho tiempo, y luego pas\u00e9 lentamente a abordar cuestiones del mundo, y la interfaz con la biolog\u00eda sucedi\u00f3 de forma natural. Estaba analizando la mec\u00e1nica de fluidos, y luego el caos, y mezclando, y cosas as\u00ed, que simplemente me sucedieron. estar en todas partes en biolog\u00eda. . . . En particular, me desvi\u00e9 lentamente hacia el comportamiento de los microorganismos y c\u00f3mo las restricciones f\u00edsicas est\u00e1n involucradas en el comportamiento y el desarrollo y evoluci\u00f3n de las formas de vida. He estado, desde entonces, tratando de combinar experimentos y teor\u00eda tanto como sea posible. Despu\u00e9s de m\u00e1s y m\u00e1s interacci\u00f3n con mis colegas aqu\u00ed, me met\u00ed en los microorganismos marinos. Las diatomeas son unas de las m\u00e1s interesantes que existen, as\u00ed que termin\u00e9 mir\u00e1ndolas.<\/p>\n IT:<\/strong> Surgi\u00f3 del trabajo de campo que algunos de mis colegas aqu\u00ed he estado haciendo. Los estamos ayudando a desarrollar una t\u00e9cnica para abordar cuestiones relacionadas con la estructura de las comunidades de fitoplancton in situ. Estamos usando un difract\u00f3metro l\u00e1ser para observar las distribuciones de tama\u00f1o en el oc\u00e9ano. B\u00e1sicamente, lo que nos da como resultado son tama\u00f1os de lo que tiene en el volumen de inter\u00e9s. Estaban obteniendo muestras de agua en ese momento y, en algunos casos, se convirtieron en grandes floraciones de diatomeas pinnadas. Pensamos que podemos usar alguna firma de estos metadatos para analizar la orientaci\u00f3n de las part\u00edculas in situ y tratar de comprender c\u00f3mo se orientan y distribuyen estas diatomeas, no solo en t\u00e9rminos de posici\u00f3n sino tambi\u00e9n en t\u00e9rminos de orientaci\u00f3n con respecto a la vertical en el columna de agua. As\u00ed que logramos desarrollar una t\u00e9cnica para hacer eso. Cuando lo aplicamos a algunos datos de campo, mostr\u00f3 claramente que, en muchos casos, estas diatomeas no solo estaban orientadas al azar, sino que tend\u00edan a estar muy claramente alineadas en condiciones de baja cizalladura o aguas tranquilas. B\u00e1sicamente se hund\u00edan, orientados verticalmente.<\/p>\n Estos no son flageladores. . . pueden deslizarse, pero no se mueven mucho. Est\u00e1n b\u00e1sicamente suspendidos en la columna de agua, hundi\u00e9ndose sin ning\u00fan mecanismo de propulsi\u00f3n claro. Entonces, \u00bfc\u00f3mo se encuentran, en particular, para cosas como la reproducci\u00f3n sexual? Esa es una gran pregunta.<\/p>\n Hicimos microscop\u00eda, rastreo, observamos la orientaci\u00f3n en el laboratorio. Y publicamos un art\u00edculo sobre las tasas de encuentro [entre las diatomeas] basado en esta orientaci\u00f3n particular. Mirando m\u00e1s detenidamente los datos, nos dimos cuenta despu\u00e9s de publicar ese documento que algo m\u00e1s estaba sucediendo all\u00ed. Era que no solo se hund\u00edan, sino que en realidad oscilaban alrededor del eje mientras se hund\u00edan. Entonces, nuevamente, nos preguntamos sobre las consecuencias de este peque\u00f1o tambaleo. Quer\u00edamos caracterizarlo y entender si tiene alguna influencia o alguna consecuencia en la vida de la comunidad o la poblaci\u00f3n que tienen.<\/p>\n Hab\u00eda algo de informaci\u00f3n en la literatura sobre las diatomeas que ten\u00edan codificado en el genoma el genes para algunos fotorreceptores en la banda roja e infrarroja. No hab\u00eda una indicaci\u00f3n clara de por qu\u00e9 tendr\u00edan eso. Estamos hablando de organismos que viven en la columna de agua la mayor parte del tiempo, viven en un ambiente muy azulado; no hay luz roja alrededor. . . . Solo pensamos que tal vez quer\u00edamos probar estas hip\u00f3tesis, por supuesto, en realidad pueden sentirse entre s\u00ed.<\/p>\n Tienen autofluorescencia de clorofila. La autofluorescencia de la clorofila emitir\u00eda fluorescencia principalmente en rojo. Dan se\u00f1ales de luz roja desde fuera de las celdas y se est\u00e1n hundiendo. Y se tambalean, oscilan, mientras se hunden. Eso en realidad podr\u00eda darle una se\u00f1al de que esto se debe a una se\u00f1al de la fluorescencia en el interior. Entonces, \u00bfpueden sentir eso y tiene alguna consecuencia en c\u00f3mo se comportan? De ah\u00ed surgi\u00f3 la idea.<\/p>\n Te dice que existe un fen\u00f3meno claro que no se ha tenido en cuenta en absoluto y que permite que las c\u00e9lulas se detecten entre s\u00ed y reaccionen. Y eso cambia las reglas del juego.<\/p>\n Idan Tuval, Instituto Mediterr\u00e1neo de Estudios Avanzados<\/p><\/blockquote>\n IT: <\/strong>As\u00ed que est\u00e1bamos usando el mismo dispositivo en el laboratorio, un difract\u00f3metro, con una t\u00e9cnica que desarrollamos antes que puede dar darnos una idea de c\u00f3mo se orientan las celdas en un volumen. Y lo que hicimos para probar el efecto de la luz roja de la luz que emitir\u00e1 fue imitar esa comunicaci\u00f3n externamente aplicando a la muestra la luz roja y oscilando la luz lo suficientemente cerca de su frecuencia oscilante. Pudimos escanear en diferentes frecuencias y verificar su respuesta, y ver d\u00f3nde obten\u00edamos [una] respuesta colectiva en t\u00e9rminos de movimiento oscilatorio coherente. Descubrimos que para frecuencias muy cercanas a la frecuencia natural, b\u00e1sicamente se sincronizaban con la [luz] externa. As\u00ed que podr\u00edamos, en cierto modo, susurrarles de una manera que puedan sentir, y ellos responder\u00e1n a ese susurro oscilando juntos en sincron\u00eda.<\/p>\n IT: <\/strong>Tienes toda la raz\u00f3n. Depende de c\u00f3mo definas comunicaci\u00f3n. Aqu\u00ed, estamos hablando de un nivel muy b\u00e1sico. Estamos hablando del hecho de que tienen los dos componentes clave de cualquier comunicaci\u00f3n, que es el hecho de que pueden emitir una se\u00f1al y pueden recibir esa se\u00f1al. Las c\u00e9lulas pueden emitir una se\u00f1al oscilatoria muy clara, una se\u00f1al fluorescente, a una frecuencia muy clara, y responden a ella. Tienen las herramientas necesarias para detectarlo y modifican el comportamiento en funci\u00f3n de esa se\u00f1al, lo que significa que sincronizan el tambaleo.<\/p>\n Ahora, las consecuencias de eso, del por qu\u00e9, qu\u00e9 podemos decir a partir de lo que medimos es que s\u00ed sincronizan su bamboleo. Si eso es \u00fatil para algo, a\u00fan est\u00e1 por entenderse. Lo que significa que podemos suponer que el tambaleo sincronizado aumentar\u00e1 las interacciones y los encuentros de c\u00e9lula a c\u00e9lula. Pero no podemos, por el momento, se\u00f1alar una raz\u00f3n exacta por la que se est\u00e1 produciendo esa comunicaci\u00f3n. Hay comunicaci\u00f3n all\u00ed, y responden colectivamente. Pero s\u00ed, eso es lo m\u00e1s lejos que podemos llegar en este punto.<\/p>\n IT: <\/strong>La comunicaci\u00f3n en microorganismos es un fen\u00f3meno bien conocido. Pero . . . Se cree que la mayor parte de la comunicaci\u00f3n microbiana se produce a trav\u00e9s de se\u00f1ales qu\u00edmicas. Esa es la base de muchas cosas [que] han sido muy bien descritas en contextos muy diferentes. Ahora, lo que estamos viendo aqu\u00ed es comunicaci\u00f3n a trav\u00e9s de la luz en organismos que no tienen org\u00e1nulos sensibles a la luz bien desarrollados. Para los org\u00e1nulos emisores, estamos hablando de ingredientes muy b\u00e1sicos. Estamos hablando solo de la autofluorescencia natural de la clorofila, que est\u00e1 ah\u00ed para la mayor\u00eda de los microorganismos fotosint\u00e9ticos. Entonces, si hay una fotorespuesta que vincula el comportamiento con la emisi\u00f3n de luz basada en este mecanismo tan simple, eso es un gran cambio en el campo.<\/p>\n Te dice que existe un fen\u00f3meno claro que no se ha tenido en cuenta en absoluto y que permite que las c\u00e9lulas se detecten entre s\u00ed y reaccionen. Y eso cambia las reglas del juego.<\/p>\n Hay muchas cosas para desarrollar y descubrir en el campo, [como] si otros organismos har\u00e1n algo similar. Hemos caracterizado la fotorespuesta en t\u00e9rminos de condiciones de laboratorio, pero luego hay que estudiar exactamente qu\u00e9 condiciones encontrar\u00e1n y qu\u00e9 implicar\u00e1 eso para su interacci\u00f3n. Tenemos que investigar eso. \u00bfTiene alg\u00fan efecto sobre la reproducci\u00f3n? \u00bfSobre otros aspectos del ciclo de vida? Todo eso debe analizarse en detalle.<\/p>\n IT:<\/strong> Tenemos varias cosas en marcha en este momento relacionadas con esto. Una era explorar este mecanismo en otros organismos. Acabamos de trabajar con una especie aqu\u00ed en este documento. Hemos intentado extender eso a otras especies en diferentes \u00e1reas, colaborando con gente en Francia y en otros lugares, recolectando y aislando cepas de diferentes lugares para ver qu\u00e9 tan extendido est\u00e1 este fen\u00f3meno.<\/p>\n Por otro lado, hemos tratado de profundizar m\u00e1s en la base molecular de las respuestas. Y para eso, tenemos algunas colaboraciones en curso que analizan mutantes de las diferentes diatomeas, en las que puede eliminar algunos de los fotorreceptores y se\u00f1alar el factor que interviene mejor en los mecanismos moleculares, y luego la cascada que est\u00e1 detr\u00e1s de la fotorespuesta.<\/p <\/p>\n Y luego tenemos otra v\u00eda para intentar vincular esto con la reproducci\u00f3n sexual. Entonces, nuevamente, se sabe que la luz juega un papel en la reproducci\u00f3n sexual en las diatomeas. No sabemos si la luz tambi\u00e9n juega un papel [en la reproducci\u00f3n] a trav\u00e9s de esta respuesta fotogr\u00e1fica que hemos encontrado aqu\u00ed.<\/p>\n Nota del editor: esta entrevista ha sido editada por razones de brevedad.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: Una imagen microsc\u00f3pica de varias diatomeas que viven en el hielo marino de la Ant\u00e1rtida NOAA, GORDON T. 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Seg\u00fan el estudio, publicado en Science Advances el mi\u00e9rcoles (15 de diciembre), al menos una … Continuar leyendo \u00abPreguntas y respuestas: La fluorescencia permite que las diatomeas se comuniquen y coordinen el comportamiento\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-37574","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37574","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=37574"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37574\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=37574"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=37574"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=37574"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}El cient\u00edfico<\/strong><\/em>: <\/strong>Cu\u00e9ntame m\u00e1s sobre tu experiencia y qu\u00e9 te llev\u00f3 al campo de las diatomeas fluorescentes, de todas las cosas. .<\/h3>\n
TS<\/strong><\/em>: <\/strong>\u00bfDe d\u00f3nde provino la idea inicial que impuls\u00f3 esta investigaci\u00f3n sobre si estos microorganismos emiten fluorescencia y act\u00faan socialmente?<\/h3>\n
\n
TS<\/strong><\/em>:<\/strong> \u00bfC\u00f3mo prueba esa respuesta a la autofluorescencia?<\/h3>\n
TS<\/strong><\/em>:<\/strong> Muchas cosas parpadean en el agua. \u00bfC\u00f3mo sabes con certeza que esto se usa para la comunicaci\u00f3n? S\u00e9 que ves la respuesta, pero definir el comportamiento social entre organismos unicelulares parece dif\u00edcil. \u00bfTienes alguna idea sobre el prop\u00f3sito de esa se\u00f1alizaci\u00f3n y por qu\u00e9 responden de la forma en que lo hacen?<\/h3>\n
TS<\/strong><\/em>: <\/em>Esto sugiere que existe alg\u00fan tipo de comportamiento cooperativo activado por la luz entre los microorganismos donde los cient\u00edficos asumieron previamente que no hab\u00eda ninguno. \u00bfQu\u00e9 significa para el campo que haya desafiado o comenzado a [desafiar] esa suposici\u00f3n? \u00bfHay alg\u00fan pr\u00f3ximo paso obvio para futuras investigaciones ahora que ha descubierto este fen\u00f3meno?<\/h3>\n
Ver <\/strong>Nubes y lluvia Lleva una colecci\u00f3n de microbios fotosint\u00e9ticos<\/strong><\/strong><\/h3>\n
TS<\/em>: <\/strong>\u00bfQu\u00e9 sigue para ti? \u00bfHa seguido explorando esto de una manera que pueda hablar hoy?<\/h3>\n