Una nueva investigación codirigida por el Instituto de Biología Evolutiva (IBE), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Pompeu Fabra (UPF), y la Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science de la Universidad de Miami revela una posible conexión entre los microorganismos intestinales de un pez y procesos oceánicos globales, aportando nuevos conocimientos sobre cómo los ecosistemas marinos contribuyen a regular la química oceánica y el ciclo del carbono marino.

El estudio, liderado por Anthony Bonacolta, antiguo estudiante de doctorado del Departamento de Biología y Ecología Marina de la Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science de la Universidad de Miami y también antiguo estudiante del Instituto de Biología Evolutiva, demostró que los microorganismos intestinales simbiontes podrían actuar conjuntamente con los peces marinos para producir una forma de carbonato cálcico que influye en la salud general de los océanos y actúa como un importante sumidero de carbono. Este proceso, atribuido durante mucho tiempo principalmente a la fisiología de los peces, podría depender en realidad de una asociación microbiana hasta ahora no reconocida.

Los peces óseos, llamados teleósteos, beben agua de mar para mantenerse hidratados. En sus intestinos procesan el exceso de iones de calcio y carbonato y los excretan en forma de pellets sólidos de carbonato cálcico llamados ictiocarbonatos.

"Al igual que sabemos que las algas unicelulares de los océanos representan uno de los principales sumideros de carbono del planeta, ahora sabemos que las bacterias simbiontes de los peces son también uno de los principales responsables de la eliminación de carbono hacia los fondos oceánicos, contribuyendo así a la modulación del calentamiento global", afirma Javier del Campo, investigador principal del IBE (CSIC-UPF). 

Para llevar a cabo el experimento de laboratorio, los investigadores expusieron peces sapo del Golfo a distintos niveles de salinidad —agua salobre (9 ppt), agua de mar (35 ppt) y aguas hipersalinas (60 ppt)— para comprobar cómo los cambios de salinidad afectan a la formación de ictiocarbonatos, un proceso que se sabe que aumenta como parte de la osmorregulación normal del pez. Los peces mantenidos en baja salinidad no produjeron ictiocarbonatos, mientras que los mantenidos en agua de mar y, especialmente, en alta salinidad sí lo hicieron.

Se recogieron muestras de diferentes secciones del intestino, de los propios ictiocarbonatos y del agua circundante. Se extrajeron ADN y ARN para estudiar tanto el microbioma intestinal como la expresión génica de los peces y de los microbios asociados. Las comunidades microbianas se caracterizaron mediante secuenciación genética, y los análisis de expresión génica se utilizaron para identificar posibles funciones en la formación de carbonatos.

Los investigadores encontraron que los vibrios, especialmente Photobacterium damselae subsp. damselae, eran muy abundantes tanto en el intestino como en los ictiocarbonatos asociados. Estas bacterias mostraron potencial genético para procesos relacionados con la producción de ictiocarbonatos, lo que sugiere que podrían contribuir a la formación mineral junto con el pez hospedador.

"Sabíamos que la precipitación del carbonato de calcio para formar los esqueletos de los corales era el resultado de una simbiosis entre un animal y un microorganismo; ahora podemos añadir una nueva simbiosis entre microorganismos y animales al ciclo del carbonato de calcio de los océanos", añade del Campo, también profesor asociado en la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science de la Universidad de Miami.

El estudio fue financiado con fondos iniciales de la Universidad de Miami y con el proyecto PID2023-152522NB-I00, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España.

Artículo referenciado:

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