Proyecto busca identificar cuáles son los ecotipos de las cianobacterias en ríos uruguayos

Las cianobacterias del género Microcystis son las más comunes en generar floraciones en Uruguay. Se ven habitualmente en las playas del Río Uruguay y el Río de la Plata y en el año 2019 hubo una floración masiva que llegó hasta el departamento de Rocha.

Un proyecto aprobado por el Fondo Carlos Vaz Ferreira de la Dirección Nacional de Innovación, Ciencia y Tecnología del Ministerio de Educación y Cultura (MEC) busca analizar nuevas aproximaciones para el estudio de la diversidad de cianobacterias de este género, de morfoespecies a ecotipos.

En diálogo con Montevideo Portal, Gabriela Martínez de la Escalera, bioquímica e investigadora del Departamento de Microbiología del Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable, habló sobre los objetivos de este trabajo en el que busca “generar una nueva aproximación para estudiar a estas cianobacterias”.

“Se busca pasar de morfoespecies, que es lo que se definen ahora, a otro concepto que son los ecotipos. Los ecotipos son organismos que se encuentran filogenéticamente relacionados y que además sus preferencias ambientales son similares. Actualmente se define a las cianobacterias por su morfología, al ser muy plásticas la morfología cambia según su ciclo de vida, condiciones ambientales, por lo que buscamos generar una nueva clasificación que sume a la actual”, expresó Martínez de la Escalera, que se encuentra realizando una pasantía en Estados Unidos.

“Venimos estudiando el Río Uruguay y el Río de la Plata, nos hemos aproximado a la definición de algunos ecotipos. En esta pasantía que estoy realizando en Estados Unidos estoy enfocándome en ese concepto y trabajando con el investigador que desarrolló este concepto para organismos procariotas (bacterias)”, agregó.

La investigadora explicó que “la idea es aplicar ese concepto en organismos del género Microcystis que generan floración en Uruguay, para esto vamos a realizar experimentos con comunidades naturales. Voy a ir al sitio de estudio, tomar una muestra de agua y someterla a diferentes salinidades, por un lado, y por otro a diferentes temperaturas”. “Estas son las variables más importantes en determinar la abundancia de estos organismos, y qué nutrientes hay en exceso en el embalse”, acotó.

Martínez de la Escalera contó que “la idea es cambiar estas dos variables ambientales, conocer la diversidad y ver si cambia la diversidad en un tiempo, que va a ser de entre 10 y 15 días del experimento”. “Ahí se verá si se mantienen los mismos organismos, cuáles sobreviven y si los que sobreviven son más tóxicos o no, y cómo está relacionado eso con el ambiente. Eso lo podemos extrapolar en el ambiente del Río Uruguay y el Río de la Plata, donde más o menos pasa lo mismo (de agua dulce a agua más salada)”, aseguró.

La definición de ecotipos es una parte molecular, donde se estudian determinados genes de las cianobacterias que son tóxicas o con potencial tóxico. Con esa secuencia de los genes definirá los diferentes ecotipos.

La investigadora señaló que vienen trabajando desde 2013 en el Río Uruguay y el Río de la Plata con un grupo grande del Instituto Clemente Estable, del Centro Universitario Regional del Este (CURE) de Rocha y de la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República (UdelaR). Quienes llevan adelante esta línea de investigación son Claudia Piccini, Carla Kruk y Ángel Segura.

“En 2013 yo era estudiante y comencé en un proyecto que duraba tres años y sacamos bastante información. Vimos que hay diferencias en la diversidad de las cianobacterias de Microcystis que son tóxicas, y se diferenciaban las del Río Uruguay y el Río de la Plata.  Ahí surgió la idea de estudiar los ecotipos como morfoespecies”, dijo la bioquimica.

“Sabemos que estas dos variables, la salinidad y la temperatura, son importantes para determinar la abundancia de los organismos tóxicos, y son las principales variables ambientales en determinar la diversidad de los ecotipos que son tóxicos. Cuando aumenta la salinidad esperamos que haya menor abundancia de organismos, y organismos tóxicos, que sean ecotipos diferentes a los que se encuentran en agua dulce. Es difícil saber si son más o menos tóxicos, pero se espera sean distintos. Al aumentar la temperatura aumentarían todos los organismos, también los tóxicos, y está la posibilidad de que se produzca más toxina en el agua”, comentó.

Además, sostuvo que pretender “después de definir los ecotipos ver las características”. “Por ejemplo, si producen toxina, o cuando aparece un determinado ecotipo. Queremos utilizar esa información para generar modelos de predicción de la floración, y ver en qué ecosistema va a estar cada ecotipo”, afirmó.

Metodología de trabajo

Martínez de la Escalera explicó que Microcystis es un género que “vive en forma de colonia, son muchas células que están agrupadas, entonces generalmente en los trabajos que se han hecho se utilizan cultivos. Cuando se cultivan pierden la capacidad de formar colonia y viven como células individuales, que no es lo normal”. “Hacemos experimentos con la comunidad natural, vamos al embalse, tomamos una muestra de agua, que va a estar concentrada en cianobacterias. Luego lo llevamos a un laboratorio y lo dividimos en los diferentes tratamientos. A uno lo vamos a dejar tal cuál viene del embalse, sin alterarle ni la temperatura ni la salinidad. A otro le aumentamos la salinidad a 5, a otra se la aumentamos en 10 (que se ve en Montevideo) y a otro le aumentamos en 25, que es la salinidad que se encuentra en Punta del Este (cerca de la salinidad oceánica)”, aseguró.

“Lo mismo hacemos con la temperatura, a una la mantenemos a la temperatura que viene (la idea es tomar la muestra en primavera, con una temperatura de 20 grados), a otro le vamos a bajar la temperatura como si fuera invierno y a otra subirla como si fuera verano. Ese inóculo se va a dividir en muchos frascos que vamos a incubaren distintas cámaras con condiciones de fotoperíodo, ya que al realizar fotosíntesis necesitan un fotoperíodo de luz y oscuridad todos los días”, añadió.

En ese sentido, todos los días van a tomar muestras del experimento y se va a estudiar la biomasa, las células, y cada cinco días aproximadamente se tomará una muestra para el análisis molecular.