Un estudi publicat per investigadors de l'Institut de Ciències del Mar en la revista Plos One, i recomanat en F1000Prime, mostra per primera vegada la concentració dels elements en cèl·lules individuals de fitoplàncton, incloent els anomenats “elements lleugers” (carboni, nitrogen i oxigen).
Un estudi publicat per investigadors de l'Institut de Ciències del Mar en la revista Plos One, i recomanat en F1000Prime, mostra per primera vegada la concentració dels elements en cèl·lules individuals de fitoplàncton, incloent els anomenats “elements lleugers” (carboni, nitrogen i oxigen).
L'estudi analitza la composició elemental d’algues dinoflagel·lades recollides en diferents zones del litoral català. Com explica Mariona Segura, investigadora Marie Skłodowska-Curie a la Universitat de Sheffield (Regne Unit) però que al moment de l'estudi estava fent la tesi doctoral a l’ICM, “els resultats indiquen que, a excepció del silici i oxigen en les diatomees, la massa de tots els elements no és una fracció constant del volum cel·lular, sinó que més aviat disminueix en augmentar el volum de la cèl·lula”.
A més, les anàlisis confirmen que les diatomees són significativament menys denses en carboni en comparació dels dinoflagel·lades, i estenen aquesta tendència a la resta d'elements, excepte silici. Això es deu al fet que les diatomees posseeixen vacúols intracel·lulars i utilitzen silici (un element abundant en l'oceà) per formar les seves parets cel·lulars (frústuls). Com a conseqüència, les diatomees poden aconseguir major grandària i, per tant, evitar ser depredades, però mantenint alhora unes quotes elementals baixes, proporcionant un clar avantatge ecològic sobre altres organismes del plàncton.
Aquest estudi ha estat possible gràcies al microanàlisis de rajos X (XRMA), una tècnica que, a diferència dels mètodes usats fins ara, permet identificar i quantificar simultàniament la presència de carboni, nitrogen, oxigen, magnesi, alumini, silici, fòsfor, sofre, clor, potassi i calci en cèl·lules individuals que poden ser recollits directament del mar. José Manuel Fortuño, responsable del microscopi electrònic en el ICM, que ha posat a punt la tècnica al costat de Segura Noguera, explica que “es tracta d'una tècnica precisa per determinar les quotes elementals de cèl·lules individuals, de les quals posteriorment es poden derivar diferents factors de conversió utilitzats per comprendre i fer models de cicles biogeoquímics”.
“La recerca va portar a dissenyar un portamostres especial per simular en un microscopi electrònic de rastreig (SEM, de les seves sigles en anglès) les condicions d'un microscopi de transmissió (STEM) i evitar així el senyal del suport de les cèl·lules, que interferia en els resultats”, comenta Fortuño.
L'estudi suggereix que el requeriment de fòsfor és major pel bacterioplàncton, seguit de dinoflagel·lades, i finalment en diatomees, fet que els confereix un clar avantatge ecològic en entorns pobres en fòsfor com és el Mar Mediterrani. “Segons els nostres resultats, la concentració de fòsfor de les cèl·lules del mateix gènere que van créixer sota diferents condicions de nutrients era la mateixa, la qual cosa suggereix que la quota de fòsfor d'aquestes cèl·lules està en un nivell crític”, conclou Dolors Blasco, que va dirigir la tesi doctoral de Mariona Segura.
Article de referència
- Mariona Segura-Noguera, Dolors Blasco, José Manuel Fortuño. “Taxonomic and Environmental Variability in the Elemental Composition and Stoichiometry of Individual Dinoflagellate and Diatom Cells from the NW Mediterranean Sea”, PLoS ONE 11(4): e0154050 (2016).
- F1000Prime.