Os cientistas encontraram evidências de que pequenos micróbios que vivem nos peixes podem ajudar a controlar processos importantes que afetam os oceanos do mundo.
Uma pesquisa liderada pelo ex-aluno de pós-graduação da Universidade de Miami, Anthony Banacolta, 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 marinho. As descobertas apontam para uma parceria anteriormente negligenciada que poderia afetar a forma como os oceanos armazenam carbono e mantêm a sua saúde geral.
Os investigadores há muito que acreditam que a produção mineral era em grande parte controlada pelos próprios peixes. Um novo estudo mostra que os micróbios que vivem no intestino dos peixes também podem ser participantes essenciais no processo.
Peixes e micróbios trabalham juntos
Os peixes ósseos, conhecidos como peixes ósseos, bebem constantemente água do mar para manter a hidratação adequada. À medida que processam a água do mar, o excesso de íons de cálcio e carbonato é removido do corpo e excretado como grânulos duros de carbonato de cálcio chamados ictiocarbonatos.
“Este trabalho sugere que o microbioma intestinal pode desempenhar um papel mais amplo tanto na biologia dos peixes como nos ciclos globais de nutrientes marinhos”, disse um dos autores seniores do estudo, Martin Grossel, Professor de Ictiologia da Maytag e Presidente do Departamento de Biologia Marinha e Ecologia. “O que anteriormente se pensava ser um processo conduzido exclusivamente pelos peixes pode, na verdade, refletir uma estreita simbiose entre os peixes e a sua comunidade microbiana intestinal”.
Testando peixes sob diferentes condições de salinidade
Para investigar o processo, os pesquisadores realizaram experimentos de laboratório usando uma rã do Golfo exposta 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 ictiocarbonato, que aumenta quando os peixes se adaptam a condições mais salgadas através da osmorregulação normal.
Os resultados mostraram diferenças claras. Peixes que vivem em águas com baixa salinidade não produzem ictiocarbonatos. Os peixes mantidos na água do mar produziram-nos, e a produção aumentou ainda mais no ambiente hipersalino.
Evidências do microbioma intestinal dos peixes
A equipe de pesquisa coletou amostras de diversas partes do intestino dos peixes, dos próprios ictiocarbonatos e da água circundante.
A análise de DNA e RNA permitiu aos cientistas estudar tanto as comunidades microbianas que vivem nos peixes quanto os padrões de atividade genética dos peixes e micróbios associados. O sequenciamento genético foi utilizado para identificar os microrganismos presentes, e os estudos de expressão gênica ajudaram a revelar potenciais funções biológicas associadas à formação de carbonato de cálcio.
Os pesquisadores descobriram que o vibrio em particular Photobacterium damselae subsp. senhoraseram abundantes tanto no trato intestinal quanto nos ictiocarbonatos. Evidências genéticas sugerem que estas bactérias possuem capacidades associadas à produção de ictiocarbonato, sugerindo que podem contribuir diretamente para a formação de minerais juntamente com os peixes hospedeiros.
Implicações para a saúde dos oceanos e o ciclo do carbono
A descoberta mostra como organismos microscópicos podem influenciar processos ecológicos em grande escala.
“A maior parte da vida na Terra são micróbios que conduzem os ciclos de nutrientes e fazem os ecossistemas funcionar, abrindo novas dimensões da diversidade biológica através da simbiose”, disse Grossel. “O oceano é particularmente rico em tais parcerias, e a simbiose sapo-Vibrio potencialmente ligada à produção de carbonato de cálcio é um exemplo novo e surpreendente.”
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.
A pesquisa foi apoiada pelo fundo start-up da Universidade de Miami e pelo projeto PID2023-152522NB-I00 financiado pelo Ministério da Ciência, Inovação e Universidades da Espanha.
