El projecte "Illuminating Microbial Communication Networks: the Phycosphere Lab" ha rebut recentment la prestigiosa subvenció de recerca del Programa Human Frontier Science Program (HFSP).

Aquest projecte, que explora un aspecte poc conegut del món microbiano marí - la comunicació a través de la llum - ha aplegat científics de diverses disciplines i institucions internacionals. Christophe Coudret, del Laboratori Softmat de la Universitat Toulouse III a França; Glen Wheeler, de l'Associació Biològica Marina del Regne Unit a Plymouth; Jean-Baptiste Raina, del Cluster de Canvi Climàtic de la Universitat de Tecnologia de Sídney a Austràlia; i Idan Tuval, de l'Institut Mediterrani d'Estudis Avançats (IMEDEA CSIC-UIB).

Imatge: Nanopartícules adherides a una diatomea marina, que proven la resposta conductual dels bacteris associats a la ficoesfera. Autors: Glynn Gorick, C Coudret, JB Raina, I Tuval i G Wheeler.

Desentrellant el misteri de si els microorganismes marins utilitzen la llum com a mitjà de comunicació.

Durant dècades, la comunitat científica ha mantingut la premissa que els microorganismes marins es comuniquen principalment a través de senyals químiques. Tanmateix, resultats recents¹ en el grup de recerca en Interaccions Físic-Biològiques a l'Oceà (Infibio) han demostrat en el cas de diatomees penades, la rellevància de la comunicació mediada per llum entre organismes de la mateixa espècie, posant en qüestió aquest paradigma al suggerir la possibilitat que la llum també jugui un paper fonamental en la comunicació microbiana.

Els microorganismes planctònics, incloent-hi fotòtrofs i paràsits, han demostrat ser sensibles a la llum i capaços d'alterar el seu entorn lumínic de diverses maneres, des de la dispersió i absorció de la llum fins a l'emissió per fluorescència i bioluminescència.

L'equip de recerca del projecte de l'HFSP portarà més enllà l'exploració d'aquestes observacions en intentar desentrellar el llenguatge lumínic entre microorganismes de diferents espècies en la seva interacció en la ficoesfera: la interfície ecològica per a les relacions fitoplancton-bacteris.

Utilitzant tecnologies d'avantguarda, com la microfluídica i la síntesi de nanopartícules emissories de llum, el projecte durà a terme els primers experiments controlats dissenyats específicament per investigar la comunicació lumínica entre diferents espècies microbianes marines. Si es confirma la hipòtesi que els microorganismes utilitzen la llum per comunicar-se, aquest descobriment podria tenir àmplies implicacions en camps que van des de l'ecologia marina fins a les aplicacions pràctiques en ciències aplicades.

Amb la participació d'experts de diversos camps i l'aplicació de tecnologies d'avantguarda, aquest projecte promet llançar llum sobre un aspecte fascinant i poc explorat del món microbian marí.

Referència

"Pelagic diatoms communicate through synchronized beacon natural fluorescence signaling" 

https://www.hfsp.org/hfsp-news/2024-research-grants-awardees 

Joan S. Font-Muñoz, Marc Sourisseau, Amanda Cohen-Sánchez et al. 

Science advances, 7