Melissa Garren
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En los próximos diez minutos, nos sumergiremos en un increíble y hermoso mundo marino que a menudo no se ve. Me gustaría llevarles a un viaje al mar, mirándolo desde la perspectiva de sus habitantes más pequeños: los microbios. Mi objetivo es que, después de este corto viaje, compartan mi asombro de lo profundamente conectadas que están nuestras vidas a estas criaturas microscópicas y también tal vez mi preocupación de que estas relaciones a menudo se descuidan cuando se trata de tomar decisiones políticas sobre nuestros océanos. Cuando uno mira un océano azul claro, en realidad contempla una sopa microbiana llena de vida vibrante. Lo que se ve aquí son bacterias marinas zumbando y explorando otros miembros de la red alimentaria marina. Para enfatizar cuán pequeño es este mundo en realidad, he agregado una línea blanca a la mayoría de mis diapositivas que muestra el grosor de un solo pelo de cabello humano muy pequeño. Una cucharadita promedio de agua de mar limpia tiene cinco millones de bacterias y 50 millones de virus en él. Si recogiéramos 7,5 litros de agua de mar, habría más bacterias en esos 7,5 litros que personas en el planeta. Tómense un momento y piensen cuántos litros podrían formar un océano. O tal vez ya hice que tuvieran arcadas al pensar en toda el agua de mar que tragaron accidentalmente durante los años. Pero, afortunadamente, rara vez nos enfermamos con esa agua de mar, porque la mayoría de los microbios marinos trabajan para nosotros, no en contra nuestra. Uno de mis ejemplos favoritos es que proporcionan la mitad del oxígeno que respiramos. En la escuela media, todos aprendemos a agradecer a los árboles. Y es cierto que pueden ser más abrazables que los microbios. Pero resulta que las plantas terrestres solo crean una cuarta parte del oxígeno que respiramos. Otra cuarta proviene de macroalgas como algas marinas y un 50 % completo de los microbios. Respiren hondo. Agradézcanselo a los árboles. Respiren hondo de nuevo. Agradézcanselo a las macroalgas. A las siguientes dos respiraciones, hagan una reverencia a los microbios. Esta imagen es de una bacteria que pasa a ser el fotosintetizador más abundante en nuestro planeta. Se llama "Prochlorococcus" y esta es la central de producción de oxígeno de los océanos y, se puede decir, uno de los descubrimientos más sorprendentes de la microbiología marina reciente. No sabíamos que existía hasta 1988. Toda la historia humana ha dependido de este pequeño microbio por el oxígeno que respiramos todos los días, sin importar dónde o cuándo vivieron. Y solo hemos estado al tanto de esa relación hace solo 24 años. Encuentro eso asombroso. ¿Cuántas relaciones críticas hay por ahí que aún están por descubrir? Veo en nuestra relación con los microbios marinos muchos paralelismos a la relación que tenemos con los microbios en nuestro intestino. Todos hemos experimentado la ira de los microbios intestinales infelices en algún momento u otro, tal vez por intoxicación alimentaria o por agua contaminada. Pero somos menos conscientes de la conexión con los microbios marinos y las incomodidades físicas que podemos sentir cuando esas comunidades cambian. Un ejemplo extremo es la enfermedad del cólera es causada por una bacteria que prospera en el océano. Si bien la mayoría de los microbios marinos nos ayudan, muchos hay que no nos ayudan. Nuestra relación con el océano, al igual que nuestro intestino, depende del equilibrio correcto de microbios. La frase "Eres lo que comes" se aplica a nuestros microbios oceánicos también. Para darles una idea de cómo se ve un océano sobrealimentado, aquí dos ejemplos de mí tomando muestras de agua de mar. A la izquierda, un arrecife de coral limpio, y a la derecha un arrecife de coral casi muerto que tiene una piscicultura muy intensa en las aguas de allí. Notarán que solo sonrío en una de estas dos imágenes, y en la otra, mi compañero de buceo tuvo que estar mucho más cerca para capturar esa imagen. Si tomamos una gota de agua de mar de cada una de estas muestras y la ponemos bajo el microscopio, así es como se ven las comunidades de bacterias y de virus. Otra vez, un arrecife limpio a la izquierda, y el arrecife de piscifactoría a la derecha. Como todos hemos tenido una sensación de incomodidad de microbios intestinales desequilibrados, un pez nadando por una parte del océano sobrealimentado de esta manera, en este caso, por acuacultura intensa, —podría ser por un vertido de aguas residuales o de fertilizantes o cualquier otra fuente—, ese pez sentirá las incomodidades físicas de los microbios oceánicos que están fuera de control. Puede haber menos oxígeno presente, puede haber más patógenos allí, y puede haber toxinas producidas por algunos de estos microbios. La conclusión es que a partir de su existencia a pequeña escala, estos pequeños microbios tienen un poder a gran escala para controlar cómo huele nuestro océano, cómo sabe, como se siente y cómo se ve. Si se toman una idea de mi charla de hoy, que sea esta: tenemos una relación increíblemente importante con estos microbios marinos que tienen consecuencias a gran escala. Y apenas hemos comenzado a entender cómo es esa relación y cómo puede estar cambiando. Así como un médico tendrá problemas para curar una enfermedad de causa desconocida, tendremos problemas similares para restaurar la salud del océano si no entendemos mejor los microbios. Son los ingenieros invisibles que controlan la química del océano y por lo tanto, qué criaturas pueden vivir allí, si es seguro para nosotros nadar allí y todas las otras cosas que percibimos con nuestros ojos, narices y papilas gustativas. Y cuanto más prestamos atención a estos pequeños pero muy numerosos miembros del océano, cuanto más aprendemos, más responden a las acciones humanas, como en este ejemplo de granja de peces. Como pueden haber sugerido las últimas diapositivas de los arrecifes de coral, paso la mayor parte de mi tiempo investigando pensando en las interacciones humano-microbio, específicamente en los arrecifes de coral. Pero no somos los únicos en tener nuestra propia comunidad protectora de microbios. Los corales, junto con la mayoría de los otros organismos en este planeta, tienen sus propias comunidades protectoras también. Sin embargo, en vez de mantener el suyo en el interior como hacemos en nuestros intestinos, lo mantienen en el exterior, para protegerlos de su entorno Lo que ven aquí es una imagen tridimensional de un lugar vivo en un coral vivo con todas sus bacterias vivas, que tomé con tecnología emocionante, un microscopio confocal de escaneo láser de alta velocidad. Todos los círculos rojos son las algas simbióticas que viven dentro del tejido coralino, convirtiendo la luz del sol en azúcares que ambos pueden usar, y todos los pequeños puntos azules son las bacterias protectoras. Cuando uso software de análisis de imágenes para resaltar la capa externa del coral en blanco, se puede ver que todavía hay algunos pequeños puntos azules por encima de esa capa. Y esas bacterias están asentadas en una capa de moco, que también es parte de la capa protectora del coral. Desde una perspectiva mayor, me paso el tiempo pensando en estas relaciones, pues muchos más arrecifes en vez de verse como en la imagen de la izquierda se verán como en la imagen a su derecha. Por extraño que parezca, la imagen a la derecha sigue siendo un lugar turístico muy popular para bucear en la isla de Maui, a pesar de haber perdido la mayor parte de su capa de coral en la última década. Los corales se están enfermando en todo el mundo a un ritmo alarmante, y realmente no sabemos cómo ni por qué. Observo los microbios en los arrecifes de coral, tanto buenos como malos tratando de vincular sus comportamientos de micro escala a esta gran imagen de: ¿Cómo ayudamos a que el arrecife que se parece al derecho vuelva a ser algo parecido al izquierdo? O ¿cómo evitamos que la enfermedad de los corales se propague? Hace poco más de un año, nadie había visto una vista como esta. Este video es un excelente ejemplo de hacer visible lo invisible. Estamos viendo una vista lateral del mismo coral que antes, donde la capa protectora se encuentra con el agua de mar; y el agua de mar a su derecha, coral a su izquierda. Me emociona mucho que finalmente podamos ver estas bacterias en la vida real, en tiempo real, en su micro escala, y para aprender cómo interactúan con el mundo que las rodea. Ecologistas de todo el mundo están acostumbrados a poder agarrar un par de binoculares y observar lo que sus criaturas de estudio hacen todos los días. Pero los ecólogos microbianos hemos necesitado desesperadamente avances en la tecnología, como este rápido confocal, para hacer observaciones similares. Trabajo para encontrar formas en que tecnologías de vanguardia como esta puedan ayudar a que lo invisible sea visible, para ver las bacterias marinas en acción y aprender cómo se comportan. Al hacerlo, podemos aprender cómo responden a nuestras acciones y comportamientos y el entorno que las rodea de maneras que nos ayudarán a gestionar mejor nuestros océanos. Otro ejemplo de cómo lo hago es usando microfluidos para estudiar específicamente cómo se comportan los patógenos en el océano. La idea básica detrás de los microfluidos es que se pueden usar técnicas de nanofabricación para recrear o imitar las condiciones de la experiencia de las bacterias en su pequeña escala en el océano. Aquí ven una cámara de microfluidos en un portaobjetos de microscopio con una lente de microscopio debajo. Usamos video microscopía de alta velocidad para registrar el comportamiento de las bacterias. El tubo de color es donde fluyen las bacterias y el agua de mar dentro y fuera del dispositivo. Y usando un dispositivo como este fue que descubrí recientemente que un patógeno de coral conocido en realidad tiene la capacidad husmear el agua de mar y buscar corales. Aquí está el video en acción. Todos los patógenos que son los pequeños puntos verdes a la izquierda empiezan a detectar el moco de coral que puse en el lado derecho del canal, y nadan rápidamente en esa dirección y se quedan allí. Hasta ahora, se pensaba que un patógeno necesitaría buena suerte para encontrar su huésped en el océano. Pero simplemente observando y observando, podemos aprender que estas bacterias están muy bien adaptadas para buscar a sus víctimas. Estos microcanales nos posibilitan más que nunca entender cómo las bacterias navegan ese gran océano azul. Este patógeno incluso puede detectar el moco del coral cuando lo diluyo 20 000 veces. Y estas bacterias están muy bien adaptadas para cazar estos corales. Actualmente estoy probando diferentes condiciones ambientales para ver qué escenarios hacen que este patógeno sea más o menos capaz de cazar corales. Al aprender más sobre lo que desencadena la caza, deberíamos poder encontrar formas para ayudar a disminuir o prevenir esta enfermedad También hay algo de evidencia de que los microbios saludables en el coral pueden luchar contra el patógeno si las condiciones son correctas. Una imagen final de un coral y sus bacterias saludables. Espero que hayan disfrutado de este viaje a nuestros océanos microbianos y que la próxima vez que miren el mar, tomen una bocanada de aire fresco del océano y se pregunten: ¿Qué más están haciendo todos los microbios invisibles para mantenernos a nosotros y a nuestros océanos saludables? Gracias.