domingo, 15 de julio de 2018

¿Cuántas especies de microbios hay en el planeta?



Todavía nos falta por descubrir el 99,999 % de los microbios

Si un marciano (un extraterrestre, ya sé que los marcianos no existen) llegara a la Tierra, seguro que lo primero que preguntaría es cuántas formas de vida (o especies) hay en nuestro planeta. Y desgraciadamente deberíamos contestarle que no tenemos ni idea, todavía no las hemos contado todas. Bueno, algo de idea sí que tenemos y algunas estimaciones sí que se han hecho, pero la respuesta no es fácil. El primer problema es que todavía no nos hemos puesto de acuerdo es definir qué es una especie biológica: el concepto de especie varía según hables con un zoólogo, un botánico o un microbiólogo. Además, los cambios en la taxonomía, en la clasificación de los seres vivos, son frecuentes porque se descubren nuevas especies, se reordenan clasificaciones anteriores o se detectan sinónimos (la misma especies con dos nombres distintos, por ejemplo). La respuesta, por tanto, no es sencilla.

De las especies de animales y plantas que tenemos catalogadas hasta ahora (más de 1,2 millones de especies, incluidos todos los eucariotas), la mayoría son insectos (cerca 900.000), luego los arácnidos (unos 100.000) y los moluscos (unos 85.000). Existen unas 4,5 veces más especies de animales que de plantas. Aunque es un tema controvertido, se han hecho algunas estimaciones de cuántas especies existen realmente. Para ello, los autores se basan en datos de distribución global, relación entre especies distintas, patrones ecológicos y taxonómicos, … y pueden llegar a estimar o extrapolar el número de especies existentes. Según una publicación de 2011 (1), el número de especies estimadas es el siguiente:


Hay seres vivos que se extinguirán antes de que sepamos incluso de que existen

Esto hace una estimación total de 8,7 millones de especies de seres vivos eucariotas (células con núcleo), de los cuáles 2,2 millones son acuáticos. ¿Y esto es mucho o poco? Pues depende. Si estas estimaciones son correctas, cerca del 86% de los seres vivos terrestres y el 91% de los marinos todavía esperan ser descubiertos. Solo tenemos catalogado cerca del 13% de las especies del planeta. Se calcula que cada año se descubren unas 6.200 especies nuevas, por lo que necesitaremos unos 1.200 años para describir con detalle todos esos millones de especies que están ahí fuera pero que todavía no conocemos. Además, como cada año se extinguen varios cientos de especies, habrá algunos seres vivos que se extinguirán antes de que sepamos incluso de que existen. Todavía hay mucho trabajo para los biólogos, … y mucho más para los microbiólogos, porque estimar el número de microorganismos, (células procariotas, sin núcleo) todavía es mucho más difícil.


Comparación del número de especies estimadas con el número de especies descritas, según grupos taxonómicos. (Fuente: ref. 1).

Hasta hace pocos años los microorganismos que conocíamos los conocíamos porque los podemos crecer in vitro en medios de cultivo. Así, somos capaces de identificar unas 10.800 especies de microorganismos cultivables (exactamente hay catalogadas 10.358 bacterias y 502 arqueas). Pero realmente, ¿cuántas especies de microbios hay en el planeta?

Las nuevas técnicas de secuenciación masiva nos han permitido tener acceso a datos de una multitud de microorganismos no cultivables. Algunos se han dedicado a estimar la cantidad de microorganismo que hay en los ecosistemas. Por ejemplo, se calcula que el número de bacterias en nuestro cuerpo es de unas 3,8 x 1013 (bacterias y arqueas), y han estimado que el número total de microorganismos en el planeta es de 1030, esto es un uno seguido de treinta ceros, una cantidad inmensa, trillones de billones de microbios. Hay muchos microorganismos, pero es que además están por todas partes. Los microorganismos tienen una enorme diversidad metabólica, taxonómica y funcional. Los datos del metabolismo demuestran que estos microorganismos son capaces de colonizar todos los hábitats acuáticos y terrestres, todos los ecosistemas y todo tipo de hospedadores. Mediante técnicas de secuenciación masiva, el Proyecto Microbioma Global (Earth Microbiome Project) ha catalogado unos 10 millones de especies de microbios, de los cuales solo el 29% se han detectado dos veces. Pero, ¿son esas todas las bacterias y arqueas diferentes que hay en el planeta? Pues parece que se quedan cortos.

Un millón de millones de especies de microbios diferentes

Se ha publicado una nueva estimación del número de especies de microbios que puede albergar la Tierra (2). Los autores han realizado una compilación de miles de datos de biodiversidad a escala global incluyendo el inventario más completo de datos moleculares hasta ahora consultado. Combinando todos los datos, los autores estiman que en la Tierra habitan hasta un billón (un millón de millones, 1012) de especies de microbios diferentes. La biodiversidad microbiana es por tanto mucho más grande de lo que se creía hasta ahora, y muchísimo mayor que las estimaciones de animales y plantas (8,7 millones como hemos visto). Si solo conocemos unas 10.800 especies y la estimación es de un millón de millones, desconocemos el 99,999% de los microbios que hay ahí fuera. Efectivamente, hay mucho trabajo todavía pendiente.

Aquí te lo cuento en el primer capítulo de la serie "Los microbios en el museo" de #microBIOscope: biodiversidad microbiana


Por cierto, estos autores confirman un dato que ya conocíamos, que Pelagibacter ubique  (3) y  Prochlorococcus marinus (4) son las bacterias más abundantes del planeta (1028-1027, respectivamente). Son bacterias muy pequeñicas (menos de una micra), del grupo de las rikettsias y de las cianobacterias, y que pertenecen ambas al picoplancton marino. Hay un billón de microbios distintos ahí fuera, pero algunos concretos son muy abusones.

Para saber más:

(1) How many species are there on Earth and in the ocean? Mora C, y col. PLoS Biol. 2011. 9(8):e1001127. doi: 10.1371/journal.pbio.1001127.

(2) Scaling laws predict global microbial diversity. Locey KJ, y col. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016. 113(21):5970-5. doi: 10.1073/pnas.1521291113.

Morris RM, y col. Nature. 2002. 420(6917):806-10.

(4) Present and future global distributions of the marine Cyanobacteria Prochlorococcus and Synechococcus. Flombaum P, y col. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013. 110(24):9824-9. doi: 10.1073/pnas.1307701110.

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