Investigadors del CSIC descobreixen una sorprenent simbiosi que podria explicar l'origen de les estructures calcàries presents en els invertebrats marins. Bacteris, que viuen a l'interior d'esponges marines, produeixen micro-esferes de carbonat càlcic que s'acumulen a la perifèria de l'animal i formen un rudimentari esquelet calcari
Barcelona. Un estudi d'investigadors del CSIC revela que l'esquelet calcari de molts invertebrats marins podria ser resultat d'una associació amb bacteris. La insòlita troballa ha estat feta per un equip del Centre d'Estudis Avançats de Blanes (CEAB) liderat per Iosune Uriz, professora d'investigació del CSIC. El treball es publica a la revista Evolution.
El descobriment es vincula amb la teoria de la simbiogènesi, formulada en els anys 80 per la professora americana Lynn Margulis, que va revolucionar el món de la biologia evolutiva en proposar l'origen de la cèl·lula eucariota com el resultat d'una associació íntima entre diferents tipus bacterians. Segons la simbiogènesi, un tipus de bacteri serviria de recipient per a altres bacteris que donarien lloc al nucli i les mitocòndries.
Les tècniques moleculars van confirmar posteriorment la teoria, ja que van permetre detectar la presència de diferents tipus d'ADN bacterià en les mitocòndries i cloroplasts de les cèl·lules d'animals i de plantes, respectivament.
Segons expliquen els investigadors del CSIC en aquest treball, les esponges marines (els animals pluricel·lulars més antics que existeixen en l'actualitat) alberguen un tipus de bacteris, batejats com a calcibacteris, que produeixen microesferes de carbonat càlcic.
Esponges marines com les de la imatge superior alberguen un tipus de bacteris, els calcibacteris. Aquests queden atrapats en un embolcall de carbonat càlcic que ells mateixos fabriquen. Milers d'aquests bacteris calcificats (imatge inferior) són transportats per les cèl·lules de l'esponja a la superfície de l'animal, on s'acumulen formant un esquelet extern rudimentari.
A diferència dels bacteris més comuns, els calcibacteris no tenen paret bacteriana i es divideixen en l'interior de les cèl·lules de diverses esponges fins que queden atrapades en un embolcall calcari que ells mateixos fabriquen. Milers d'aquests bacteris calcificats són transportats per les cèl·lules de l'esponja fins a la superfície de l'animal, on s'acumulen formant un esquelet extern rudimentari.
Mai fins ara s'havien trobat bacteris que calcifiquessin a l'interior de cèl·lules animals, encara que sí alguns indicis, com la presència, en el genoma d'algunes esponges, de gens implicats en la calcificació d'origen bacterià. Els investigadors també han observat que els calcibacteris són transmesos des de l'esponja mare a la progènie durant la formació dels embrions, de manera que s'assegura la continuïtat de la simbiosi i la conseqüent producció del "proto-esquelet" calcari a través de les diferents generacions de les esponges.
La troballa representa una nova via d'investigació dels mecanismes que van donar lloc al llarg del preCàmbric a les diferents formes animals que ara coneixem i és un exemple de com les interaccions entre éssers vius generen un alt grau de novetat biològica. Els autors han dedicat el treball a la memòria de la professora Lynn Margulis, recentment desapareguda, que va participar activament en la discussió dels resultats. L'estudi s'ha realitzat en el marc d'un projecte finançat pel Pla Nacional d'R+D+i del Ministeri d'Economia i Competitivitat i ha comptat amb el cofinançament de la Generalitat de Catalunya (Grup Consolidat d'Ecologia bentònica).
Artícle de referència
Maria J. Uriz, Gemma Agell, Andrea Blanquer, Xavier Turon, Emilio O. Casamayor 2012. Endosymbiotic calcifying bacteria: a new cue for the origin of calcification in Metazoa? Evolution. DOI: 10.1111/j.1558‐5646.2012.01676.x