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De ballenas y Vacas: El Microbioma de las ballenas barbudas revelado

Translated by Sandra Schleier- Original Post by Abrahim El Gamal


J.G. Sander, A.C. Beichmann, J. Roman, J.J. Scott, D. Emerson, J. McCarthy, and P.R. Girguis. Baleen whales host a unique gut microbiome with similarities to both carnivores and herbivores. Nature Communications. 22 September 2015. DOI: 10.1038/ncomms9285.

The Illuminated Ruminant.

El Rumiante Iluminado

Somos animales y nuestras células, eucariotas, pero nuestros cuerpos también son huéspedes para miles de bacterias mejor conocidas como nuestro microbioma. El microbioma de nuestro intestino es particularmente importante en ayudar nuestros cuerpos acezar la energía almacenada en la comida que comemos – sin ella nos morimos de hambre. Entonces, como el intestino de un individuo se determina? Pues, el microbioma de tu intestino es lo que comes (Tu eres lo que comes!) y eso no debe ser una sorpresa, porque es necesario para un organismo poder extraer nutrientes de la comida que ingiere. Por otro lado, la manera en que los microbiomas han sido heredados a través del tiempo evolutivo es menos intuitivo, ya que la composición del microbioma tiene todo que ver con el ambiente y nada que ver con la herencia del código genético del organismo huésped. Una manera de estudiar esta llamada “inercia filogenética” es examinar los microbiomas de dos grupos distantes de animales con dietas distintivas. Las vacas y las ballenas barbudas por ejemplo están relacionadas a un ancestro terrestre común, pero mientras las vacas son exclusivamente herbívoras, las ballenas barbudas son estrictamente carnívoras. Por tanto, un estudio comparativo de sus respectivos microbiomas puede informar a los científicos sobre el rol que tiene la inercia filogenética en moldear el microbioma del intestino en dichos animales.

Cuando le preguntamos al equipo dirigido por el investigador Jon G. Sanders, como el microbioma de una ballena barbuda se compara a eso de un mamífero terrestre? El estudio reportó en Nature Communications que ambos muestran paralelos esperados con los microbiomas de los carnívoros terrestres, así como similitudes entre los microbiomas de las ballenas barbudas y herbívoros terrestres (como las vacas).

Para obtener las muestras utilizadas en este este estudio, Sanders et al. recogió heces de ballena desde un barco en el Mar Atlántico y obtuvo muestras del Pacífico con la ayuda de colaboradores. Con las muestras de tres ballenas barbudas del Atlántico en mano y algunas del Pacífico, extrajeron el ADN del contenido de las heces y lo enviaron a secuenciar. Como primera orden, realizaron un análisis a nivel de comunidades para determinar qué especies bacterianas estaban presente en el microbioma del intestino de una ballena barbuda. Como esperado, la diversidad de los microbiomas de las ballenas barbudas difirieron de aquellos de los mamíferos terrestres. El microbioma de las ballenas barbudas solo comparte un 10% de similitud con las especies identificadas en los microbiomas terrestres. Sorprendentemente, el pedazo del microbiomas de la ballena barbuda mostró mayores similitudes con los microbiomas de los herbívoros terrestres que los carnívoros, aun cuando la dieta de la ballena barbuda es estrictamente carnívora.

Sander et al. entonces abandonó el “quién es quién” en los microbiomas y se preguntó “qué hacen”. Siendo consistente con la dieta carnívora de las ballenas, Sanders y sus compañeros encontraron genes que codifican para las enzimas responsables por el rompimiento de las proteínas. Pero, lo que causó mayor sorpresa fueron las similitudes encontradas entre las ballenas barbudas y los herbívoros terrestres en las enzimas responsables por el metabolismo de carbono y la fermentación. Las vacas dependen fuertemente de la fermentación para lograr romper la celulosa de la pared celular de las plantas. Por analogía, las ballenas barbudas consumen una dieta rica en celulosa y quitina, que provienen de los caparazones y esqueletos del zooplancton. Sanders et al. concluyeron que la similitudes entre los microbiomas del intestino de una ballena y una vaca pueden deberse a la morfología conservadora del intestino. Ambas las ballenas Barbudas y las vacas poseen un intestino conservador. En las vacas, ese intestino está establecido en el lugar donde ocurre el rompimiento de la celulosa. En las ballenas barbudas, es aparente que está adaptado para extraer energía de la celulosa del mar- quitina. Claro, haciendo lo mejor con su comida hace gran sentido para animales que nadan miles de millas cada año.


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