Los Virus en los Suelos y Sedimentos Marinos

Si bien la biología del suelo ha recibido mucha atención por parte de los expertos, existen grandes lagunas sobre su estructura y dinámica que resultan difíciles de justificar. Ya hemos hablado en numerosas ocasiones de la total ausencia de inventario alguno que abarque el estudio de toda su biodiversidad (no de algún grupo taxonómico completo). Del mismo modo, la abundancia y variedad de virus que atesoran los sistemas edáficos es prácticamente desconocida. Tan solo en los últimos años unos pocos investigadores se han planteado estos temas, así como el del papel que pueden desempeñar en el sistema suelo. Al parecer la abundancia y diversidad de virus en estos dos ambientes es enorme. ¿Qué rol desempeñan?. Analizaremos brevemente tales temas en este post. 

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Foto extraída de la nota de prensa:

La guerra contra bacterias y virus: una lucha autodestructiva

 El papel de los virus en la estructura y dinámica de los ecosistemas es aun muy poco conocido. Como en el caso de las bacterias, la mayor parte de los estudios han venido centrándose en el potencial poder patogénico de algunos de ellos para diversas plantas y animales de interés comercial. Es decir, tales investigaciones han concernido esencialmente a los expertos en fitopatología y enfermedades del ganado (zoonosis). Pero ¿Qué ocurre con la mayor parte de la ingente cantidad de virus que no ponen en riesgo las producciones agrarias y ganaderas? ¿Cuál es su importancia?

 Estudios realizados recientemente señalan que tanto en los suelos terrestres como sumergidos, los virus parecen desempeñar un papel crucial en la estructura y dinámica de los ecosistemas, ayudando a controlar la densidad de las poblaciones bacterianas (la mayor parte de las partículas víricas detectadas resultan se fagos, es decir que ¿atacacan? a las bacterias). Y al hacerlo, liberan nutrientes, regulan los ciclos biogeoquímicos y la estructura de las comunidades de los microorganismos responsables del reciclado de la materia y energía. De ser así su importancia es capital. En este interesante artículo (en acceso abierto) sobre la abundancia y diversidad de los virus en los suelos, se abordan tales tópicos, por lo que hemos recogido parte  de su introducción y la exponemos más abajo. En cualquier caso podéis leerlo sin costo alguno (pinchando sobre el enlace). Pero tranquilos que hay mucho más que comentar. Por ejemplo: de acuerdo a Máximo Sandín:

 “en aguas marinas (no he visto estudios en agua dulce) se han contado diez mil millones de virus por litro que están implicados en el control de la base de la pirámide trófica (…) quinientos millones de virus por gramo de suelo seco).

 Del mismo modo también sabemos hoy que la abundancia y diversidad de partículas víricas en los suelos marinos resulta ser superior a los valores obtenidos a lo largo de toda la columna de agua que soportan, sugiriendo que estos fondos litorales y/o abisales desempeñan un rol imprescindible en los ecosistemas marinos y posiblemente en los terrestres. 

 Máximo Sandín es el un investigador español, conocido por defender una perspectiva novedosa a cerca papel que desempeñan los virus en la biosfera. Sin embrago, sus tesis, provocadoras pero muy bien fundamentadas, ponen en jaque la ortodoxia vigente defendida por los biólogos neodarvinianos. De hecho, alega que las partículas víricas han sido cruciales en la evolución de la vida y la aparición de organismos complejos.  Nuestro amigo, Emilio Cervantes, en su Blog “Biología y Pensamiento” ha escrito recientemente un más que interesante post en el que reproduce una entrevista realizada a este singular, creativo y provocador científico. Recordemos de nuevo que Máximo Sandín es actualmente, el azote español del pensamiento neodarvinista. El citado post lleva por título: El lecho de Procustes o Qué hacer cuando los datos no apoyan la teoría: Sorprendente entrevista a Máximo Sandín. Os recomiendo su lectura, a pesar que solo aborde el tema de los virus en aguas y suelos colateralmente. Seguidamente recojo  de este último los siguientes párrafos relacionados con virus y bacterias (aunque algunos de ellos los he cambiado de  su ubicación original con vistas a realzar las opiniones que más nos interesen en este post). A renglón seguido incluiré otro breve artículo de divulgación escrito por el propio Máximo, para finalizar con la introducción del artículo que sobre los virus del suelo han escrito unos norteamericanos de la universidad de Delaware (y que podéis leer entero pinchando en su título enlazado). Obviamente, este último se encuentra escrito en la lengua del imperio, es decir, el suahili.   

 Juan José Ibáñez

 El lecho de Procustes o Qué hacer cuando los datos no apoyan la teoría: Sorprendente entrevista a Máximo Sandín

Creo que has postulado que los verdaderos artífices de la evolución son los virus, que permiten la integración de genomas completos y funcionales en otros organismos. ¿Que ejemplos podemos observar de funciones o caracteres específicos que hayan sido conseguidos mediante la integración de genomas víricos?..

 El 10% del genoma humano está formado por retrovirus endógenos que se expresan en todos los tejidos y órganos como parte constituyente y esencial, tanto en el estado adulto como, especialmente, en el desarrollo embrionario……

 Pero si seguimos la pista a los transposones y retrotransposones, parece que finalmente reconocidos como de origen viral, nos encontramos con que la inmensa mayor parte de los genomas en su sentido real, es decir completo (secuencias repetidas, LINEs, SINEs, intrones, etc) son de origen viral. En definitiva, parece que hay que datos que conceden a los virus un papel digno de consideración en la evolución

 Por ejemplo, en aguas marinas (no he visto estudios en agua dulce) se han contado diez mil millones de virus por litro que están implicados en el control de la base de la pirámide trófica y para impedir que el crecimiento excesivo de bacterias y algas dificulte la entrada de los rayos solares necesarios para la vida marina y también en fenómenos biogeoquímicos fundamentales que incluyen la contribución de los derivados sulfurosos que produce su actividad a la nucleación de las nubes. En la tierra los números y actividades son semejantes (se han contado quinientos millones de virus por gramo de tierra seca). Según Kart Woese, posiblemente el más prestigioso microbiólogo actual, los virus de los ecosistemas “constituyen un importante almacén y memoria de información genética de una comunidad, contribuyendo a la dinámica evolutiva y a la estabilidad del sistema”. Según Luis Villareal de la Universidad de California, el 80 % de de los genes encontrados en los virus de los ecosistemas marinos y terrestres no tienen correspondencia con ningún gen conocido. También tememos miles de millones de virus (fagos) en nuestro aparato digestivo….

 …….son elementos de comunicación y control de las colonias bacterianas. Recientemente se han secuenciado 3,3 millones de genes (150 veces el genoma humano) pertenecientes a las colonias de bacterias de nuestro intestino que son imprescindibles para la vida, es decir, también son nuestro genoma. Parece claro que los virus no son patógenos por definición como, al parecer, ya se ha asumido con las bacterias (se han estimado cuarenta millones de bacterias en un gramo de tierra y un millón en un mililitro de agua dulce, y en nuestro organismo se estimó hace tiempo que hay diez veces más bacterias que células, pero seguramente son más)……

 La guerra contra bacterias y virus: una lucha autodestructiva. Por Maximo Sandín

 La guerra permanente contra los entes biológicos que han construido, regulan y mantienen la vida en nuestro Planeta es el síntoma más grave de una civilización alienada de la realidad que camina hacia su autodestrucción.

 Máximo Sandín; Departamento de Biología. Universidad Autónoma de Madrid

En el caso “hipotético” de que los verdaderos intereses de la industria farmacéutica fueran los beneficios económicos, la enfermedad se convertiría en un negocio, pero las vacunas serían, sin la menor duda, el mejor negocio. Ya hemos visto repetidamente hasta donde pueden llegar las dos industrias que, junto con la farmacéutica, constituyen los mercados que más dinero “generan” en el mundo: la petrolera y la armamentística. Sería un duro golpe para los ciudadanos convencidos de que están en buenas manos comprobar que una industria aparentemente dedicada a cuidar la salud de los ciudadanos fuera en realidad otra siniestra máquina acumuladora de dinero capaz de participar en las turbias maquinaciones de sus compañeras de ranking como, por ejemplo, controlar prestigiosas organizaciones internacionales para favorecer sus propios intereses.

La concepción de la naturaleza basada en el modelo económico y social del azar como fuente de variación (oportunidades) y la competencia como motor de cambio (progreso) impone la necesidad de “competidores” ya sean imaginarios o creados previamente por nosotros y está dañando gravemente el equilibrio natural que conecta todos los seres vivos. Pero la Naturaleza tiene sus propias reglas en las que todo, hasta el menor microorganismo y la última molécula, están involucrados en el mantenimiento y regulación de la vida sobre la Tierra y tiene una gran capacidad de recuperación ante las peores catástrofes ambientales. El ataque permanente a los elementos fundamentales en esta regulación, la agresión a la “red de la vida”, puede tener unas consecuencias que, para nuestra desgracia, sólo podremos comprobar cuando la Naturaleza recobre el equilibrio.

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Abundance and Diversity of Viruses in Six Delaware Soils

 Historically, the central focus of research concerning virases in soils has been the fate, transport, and detection of pathogenic viruses exogenous to soils. From this body of work, it is known that factors influencing viral adsorption encompass characteristics of the soil solution, including ionic strength and composition (36, 47, 66), pH (38), and presence of dissolved organic matter (46); characteristics of the virus, such as isoelectric point (16, 23) and hydrophobicity (9); and soil features, such as water content (33), clay and organic matter contents (40), and the presence of organic coatings (65). These findings have been extremely important in understanding the complex interactions between viruses and soil surfaces and in devising means of detecting viruses in soil. However, almost all of this information was gathered using viruses of enteric bacteria or phages otherwise exogenous to soils. Consequently, little is known regarding the behavior and ecology of autochthonous soil viruses.

 By contrast, research indicates that viruses are abundant in the world’s oceans (105 to 107 ml_1 [10, 27, 59]) and have significant impacts on biogeochemical cycles (8, 11, 25, 42) as well as on marine microbial communities (15, 42, 59). Virases are even more abundant in marine sediments (109 to 1013 kg_1[20, 29, 45]). Transmission electron microscopy (TEM) studies have demonstrated that viral communities of marine sediments have higher morphological diversity than those of the water column (41), and recent metagenomic analyses indicated that marine sediments harbored the most diverse assemblage of viruses yet known (12, 13). While viruses appear to control bacterial mortality in sediments (28), the extent and importante of viral activity in sediments are more poorly constrained. Compared to these marine paradigms, however, our understanding of the ecological significance of viruses in soils is extremely limited.

 Thus far, studies of soil phage ecology have focused on population dynamics of cultivable soil phages and their hosts (6, 7, 44). While these model systems have provided valuable insights into phage-host interactions in soils, culture-independent detection and analyses will be critical in obtaining a more complete understanding of the ecological impacts of viruses in soils. As recently as 2003, the abundance of autochthonous viruses in soil was unknown (5, 57). Previous assessments of viral abundance in soils were based on determination of PFU by using susceptible indicator strains (64), microscopic enumeration of optically active viruses such as baculoviruses (53), or PCR amplification of viral nucleic acids by using specific primers (43). These approaches are unsatisfactory for determining the abundance of autochthonous soil viruses, since each method targets only a specific fraction of the total viral community.

 In the present study…….

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Comentarios

[...] Las implicaciones de este profundo cambio en nuestra percepción de la naturaleza y la vida orgánica apenas han comenzado a revelarse, brindándonos nuevas pistas para la gestión sostenible de la salud, la agricultura, la gestión ambiental, y el conocimiento de nuestro entorno. [...]

[...] del árbol de la vida. Numerosos investigadores no consideran a estos “elementos” denominados virus, como seres vivos. No estoy de acuerdo. Ahora bien, esa es otra cuestión. La nota de prensa que os [...]

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