Investigadoras de la Universitat descubren la coexistencia de una gran diversidad de microalgas simbiontes en los líquenes

Tradicionalmente, los líquenes se han descrito como organismos simbióticos mutualistas resultantes de la estrecha interacción entre un hongo y al menos un fotobionte (microalga verde y/o cianobacteria), que es el encargado de llevar a cabo la fotosíntesis, y sus talos son considerados como microecosistemas peculiares. Un hallazgo reciente, que mereció la portada de la prestigiosa revista Science, constataba la presencia de levaduras en los talos, lo que acababa con el viejo paradigma que describía los líquenes como producto de la simbiosis entre un hongo liquenizado y una sola microalga.

Estudios previos, realizados por este equipo de la Universitat de València dirigido por la catedrática de Botánica Eva Barreno, ya detectaron la confluencia recurrente de al menos dos microalgas –Trebouxia sp TR9 y Trebouxia jamesii– en el interior de los talos del liquen Ramalina farinacea, en poblaciones de la península ibérica, Canarias y Norteamérica, aunando distintas técnicas microscópicas y moleculares. Asimismo, demostraron que dichos organismos responden de manera muy sensible y diferenciada al estrés medioambiental y, por tanto, su coexistencia sería ventajosa para que el liquen pueda adaptarse a condiciones ambientales extremas. Por ello, se ha secuenciado el genoma completo del alga Trebouxia sp TR9 que es la más resistente, a partir de una población de la Sierra del Toro, en Castellón.

El estudio que publica Plos One pone en evidencia la presencia de una asombrosa diversidad de microalgas en estos organismos, donde se alojan muchas especies raras, o aún desconocidas, que actúan como productores primarios en los microecosistemas de estas simbiosis. “Muchas de las especies encontradas y desconocidas hasta ahora tienen aplicaciones biotecnológicas de primer orden”, señala la Investigadora Principal del proyecto. “Incluso, algunas de ellas son productoras de auxinas, que actúan como biofertilizantes naturales”, concreta.

El estudio analiza tanto la diversidad de microalgas como su estructura comunitaria, es decir, su ubicación exacta en el talo de Ramalina farinacea; y lo hace mediante la aplicación de un método de pirosecuenciación 454 –tecnología que permite determinar una secuencia de ADN a gran escala mediante luminiscencia– y un protocolo cuidadoso ad hoc para el procesamiento de muestras de líquenes previo a la extracción del ADN. La metodología desarrollada ha permitido, a partir de un solo talo de liquen, detectar la presencia de 31 especies distintas de algas, lo que demuestra la idoneidad del liquen Ramalina farinacea para el estudio de la diversidad de microalgas, y constata la efectividad del método y la técnica utilizados por el grupo de investigación.

La importancia ecológica de los líquenes está demostrada científicamente desde hace décadas. Además de ser excelentes bioindicadores de la contaminación ambiental y de la calidad del aire, son organismos excepcionalmente resistentes a las condiciones adversas del medio ambiente, por lo que su capacidad para colonizar ecosistemas muy diversos es enorme. Incluso pueden resistir las radiaciones cósmicas.
Los resultados refuerzan el concepto de los líquenes como microecosistemas simbióticos multiespecíficos y autosuficientes; unos modelos en miniatura que facilitan la extrapolación de datos al análisis de las interrelaciones en los grandes ecosistemas. Esta publicación consolida la importancia del estudio de los líquenes como fuentes de biodiversidad.
El trabajo publicado en PLOS ONE está firmado por las investigadoras del Instituto Cavanilles Patricia Moya, Arántzazu Molins, Lucía Muggia y Eva Barreno, además de por Fernando Martínez-Alberola de la Universidad de Trieste.

La investigación, realizada por el Grupo de investigación “Simbiosis, Diversidad y Evolución en Líquenes y Plantas: Biotecnología e Innovación” de la Universitat de València, ha contado con el patrocinio del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO¬_CGL2016-79158-P) y de la Generalitat Valenciana, a través del programa de Excelencia en Investigación PROMETEOII/ 2013/ 021.

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0175091
DOI: 10.1371/journal.pone.0175091
Unexpected Associated Microalgal Diversity in the Lichen Ramalina farinacea Is Uncovered by Pyrosequencing Analyses
Short title: Microalgal Diversity in the Lichen Ramalina farinacea
Authors: Patricia MOYA1¶, Arántzazu MOLINS1¶, Fernando MARTÍNEZ-ALBEROLA1, Lucia MUGGIA2, Eva BARRENO1
1 Dpto. Botánica, Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva, Fac. CC. Biológicas, Universitat de València, C/ Dr. Moliner, 50. 46100-Burjassot, Valencia, Spain.
2 University of Trieste, Department of Life Sciences, via Giorgieri 10, 34127 Trieste, Italy.