Una nova recerca codirigida per l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE), centre mixt del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat Pompeu Fabra (UPF), i la Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science de la Universitat de Miami revela una possible connexió entre els microorganismes intestinals d'un peix i processos oceànics globals, aportant noves evidències sobre com els ecosistemes marins contribueixen a regular la química oceànica i el cicle del carboni marí.

L'estudi, liderat per Anthony Bonacolta, antic estudiant de doctorat del Departament de Biologia i Ecologia Marina de la Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science de la Universitat de Miami i també antic estudiant de l'Institut de Biologia Evolutiva, va demostrar que els microorganismes intestinals simbionts podrien actuar conjuntament amb els peixos marins per produir una forma de carbonat càlcic que influeix en la salut general dels oceans i actua com un important embornal de carboni. Aquest procés, atribuït durant molt de temps principalment a la fisiologia dels peixos, podria dependre en realitat d'una associació microbiana fins ara no reconeguda.

Els peixos ossis, anomenats teleostis, beuen aigua de mar per mantenir-se hidratats. A l’interior dels seus intestins processen l’excés d’ions de calci i carbonat i els excreten en forma de pellets sòlids de carbonat càlcic anomenats ictiocarbonats.

"A l'igual que sabem que les algues unicel·lulars dels oceans representen un dels principals embornals de carboni del planeta, ara sabem que els bacteris simbionts dels peixos són també un dels principals responsables de l'eliminació de carboni cap als fons oceànics, contribuint així a la modulació de l'escalfament global", afirma Javier del Campo, investigador principal de l'IBE (CSIC-UPF).

Per dur a terme l’experiment de laboratori, els investigadors van exposar exemplars de peix gripau del Golf a diferents nivells de salinitat —aigua salabrosa (9 ppt), aigua de mar (35 ppt) i aigües hipersalines (60 ppt)— per provar com els canvis de salinitat afecten la formació d’ictiocarbonats, un procés que se sap que augmenta com a part de l’osmoregulació normal del peix. Els peixos mantinguts en baixa salinitat no van produir ictiocarbonats, mentre que els que es trobaven en aigua de mar i especialment en alta salinitat sí que en van produir.

Es van recollir mostres de diferents seccions de l’intestí, dels mateixos ictiocarbonats i de l’aigua circumdant. Es van extreure ADN i ARN per estudiar tant el microbioma intestinal com l’expressió gènica dels peixos i dels microbis associats. Les comunitats microbianes es van caracteritzar mitjançant seqüenciació genètica, i les anàlisis d’expressió gènica es van utilitzar per identificar possibles funcions en la formació de carbonats.

Els investigadors van descobrir que els vibrions, especialment Photobacterium damselae subsp. damselae, eren molt abundants tant a l’intestí com als ictiocarbonats associats. Aquests bacteris mostraven potencial genètic per a processos relacionats amb la producció d’ictiocarbonats, fet que suggereix que podrien contribuir a la formació mineral juntament amb el peix hoste.

"Sabíem que la precipitació del carbonat de calci per a formar els esquelets dels coralls era el resultat d'una simbiosi entre un animal i un microorganisme; ara podem afegir una nova simbiosi entre microorganismes i animals al cicle del carbonat de calci dels oceans", afegeix del Campo, també professor associat a la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science de la Universitat de Miami.

L’estudi va ser finançat amb fons inicials de la Universitat de Miami i amb el projecte PID2023-152522NB-I00, finançat pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats d’Espanya.

Article referenciat:

Bonacolta AM, Kravitz T, Mozo R, Baker LJ, Heuer RM, Grosell M, et al. (2026) Symbiotic bacteria may support calcium carbonate precipitation in the Gulf toadfish. PLoS Biol 24(5): e3003764. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003764