Os cientistas encontraram evidências de que pequenos microrganismos que vivem nos peixes podem ajudar a impulsionar processos importantes que afetam os oceanos do mundo.
O estudo, liderado pelo ex-aluno de pós-graduação da Universidade de Miami, Anthony Bonacota, mostra que as bactérias intestinais e os peixes marinhos trabalham juntos para produzir carbonato de cálcio, um mineral que desempenha um papel importante na química dos oceanos e no ciclo do carbono nos oceanos. As descobertas apontam para uma parceria anteriormente negligenciada que poderia influenciar a forma como o oceano armazena carbono e mantém a sua saúde geral.
Os pesquisadores há muito acreditam que a produção desse mineral é controlada principalmente pelos próprios peixes. O novo estudo sugere que os microrganismos que vivem no intestino dos peixes também podem ser atores importantes neste processo.
Peixes e micróbios trabalham juntos
Teleósteos, ou peixes ósseos, bebem constantemente água do mar para se manterem devidamente hidratados. À medida que processam a água do mar, o excesso de íons de cálcio e carbonato é removido do corpo e liberado na forma de partículas sólidas de carbonato de cálcio chamadas carbonato de Houttuynia cordata.
“Este trabalho sugere que o microbioma intestinal pode desempenhar um papel mais amplo na biologia dos peixes e no ciclo global de nutrientes dos oceanos”, disse Martin Grosell, professor de ictiologia da Maytag e presidente do Departamento de Biologia Marinha e Ecologia e um dos autores seniores do estudo. “Processos que antes se pensava serem conduzidos exclusivamente por peixes podem, na verdade, refletir a estreita relação simbiótica entre os peixes e as suas comunidades microbianas intestinais”.
Testando peixes sob diferentes condições de salinidade
Para estudar esse processo, os pesquisadores realizaram experimentos de laboratório usando sapos louros expostos a água com concentrações variadas de sal. Os peixes foram mantidos em água salobra (9 ppt), água do mar normal (35 ppt) e água hipersalina (60 ppt).
Os cientistas queriam determinar como a salinidade afeta a produção de carbonato de Houttuynia cordata, que aumenta quando os peixes se adaptam a condições de salinidade mais elevada através da regulação osmótica normal.
Os resultados mostraram uma diferença clara. Os peixes que vivem em águas com baixa salinidade não produzem carbonato de Houttuynia cordata. Os peixes que vivem na água do mar produzem-nos, e a produção aumenta ainda mais em ambientes de alta salinidade.
Evidências do microbioma intestinal dos peixes
A equipe coletou amostras de várias áreas dos intestinos dos peixes, dos próprios carbonatos dos peixes e da água circundante.
As análises de DNA e RNA permitem aos cientistas examinar as comunidades microbianas dentro dos peixes, bem como os padrões de atividade genética nos peixes e microorganismos associados. O sequenciamento genético é usado para identificar os microrganismos presentes, enquanto os estudos de expressão genética ajudam a revelar potenciais funções biológicas relacionadas à formação de carbonato de cálcio.
Os pesquisadores descobriram que Vibrio spp., especificamente Vibrio Photobacterium adolescentis subsp. adolescenteque é encontrado em grandes quantidades nos intestinos e nos carbonatos de peixes. Evidências genéticas sugerem que estas bactérias têm capacidades associadas à produção de carbonato em peixes, sugerindo que podem contribuir diretamente para a formação de minerais em conjunto com os seus peixes hospedeiros.
Impacto na saúde dos oceanos e no ciclo do carbono
A descoberta destaca como os micróbios influenciam os processos ambientais em grande escala.
“A maior parte da vida na Terra é microbiana, impulsionando a ciclagem de nutrientes e o funcionamento do ecossistema, ao mesmo tempo que revela novas dimensões da biodiversidade através da simbiose”, disse Grossel. “Essas parcerias são particularmente abundantes no oceano, e a simbiose do sapo com o Vibrio, que pode estar ligada à produção de carbonato de cálcio, é um novo exemplo impressionante.”
As descobertas fornecem novos insights sobre as conexões entre os animais marinhos, seus microbiomas e os processos globais que ajudam a regular a química dos oceanos e o armazenamento de carbono.
Esta pesquisa foi apoiada por fundos iniciais da Universidade de Miami e pelo programa PID2023-152522NB-I00 financiado pelo Ministério da Ciência, Inovação e Universidades espanhol.
