.
Se os cientistas querem descobrir a rapidez com que uma população de bactérias cresce, eles geralmente medem como a contagem de células muda com o tempo. No entanto, esse método tem uma grande falha: não mede a rapidez com que as bactérias se multiplicam ou morrem. No entanto, esses fatores são muito importantes para a compreensão dos processos ecológicos. É por isso que os pesquisadores do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha em Bremen examinaram mais de perto esses processos durante uma floração de primavera na baía alemã. Ao fazer isso, eles desafiam alguns dogmas anteriores.
Os pesquisadores em torno de Jan Brüwer, Bernhard Fuchs e Rudolf Amann investigaram o crescimento de bactérias durante a floração da primavera em Helgoland usando vários métodos: com o microscópio, eles contaram e identificaram não apenas as células presentes, mas também a frequência de células que estavam se dividindo no momento . Dessa forma, eles conseguiram calcular a rapidez com que diferentes tipos de bactérias se multiplicavam em seu ambiente natural.
“Usamos métodos microscópicos modernos para visualizar e contar células em divisão em milhares de imagens”, explica Jan Brüwer, que conduziu o estudo como parte de sua tese de doutorado. “Aproveitamos o fato de que uma célula em divisão precisa dividir seu genoma duplicado em suas células-filhas. Assim, conseguimos identificar claramente essas células com base na distribuição do DNA na célula.” Isso permitiu que os pesquisadores determinassem as taxas de crescimento de grupos individuais de bactérias durante períodos de tempo mais longos.
“Os resultados nos reservaram algumas surpresas”, diz o líder do grupo, Bernhard Fuchs. “Por exemplo, descobrimos que o grupo mais comum de bactérias no oceano, chamado SAR11, se divide quase dez vezes mais rápido do que se supõe”. Além disso, em muitos casos, as taxas de crescimento medidas não correspondem à abundância das respectivas bactérias na água. “Se as bactérias se dividem com frequência, mas não são abundantes, isso sugere que elas são vítimas populares de predadores ou vírus”, explica Brüwer. “O momento da proliferação bacteriana também foi surpreendente: as bactérias SAR11 freqüentemente se dividiam antes do início da proliferação de algas no Mar do Norte. De onde elas tiraram a energia necessária para isso ainda é um mistério.”
Nem todos os grupos bacterianos se comportaram de forma tão inesperada quanto o SAR11; para outros grupos, os resultados agora coletados estavam mais de acordo com as expectativas dos pesquisadores – no caso deles, as taxas de crescimento e o número de células correspondiam amplamente.
Até agora, supunha-se que os SAR11, que têm células muito pequenas, sobrevivem com poucos nutrientes, não se dividem com muita frequência e são ingeridos apenas raramente devido ao seu tamanho pequeno. Em contraste, outras bactérias maiores, por exemplo, o Bacteroidetes, são vistos como alimentos populares, multiplicando-se rapidamente e desaparecendo com a mesma rapidez quando predadores e vírus os perseguem. O novo estudo de Brüwer e seus colegas pinta um quadro muito diferente.
“Nossos resultados influenciam nossa compreensão dos ciclos dos elementos, especialmente o ciclo do carbono, no oceano”, enfatiza Brüwer. “As bactérias mais abundantes no oceano, SAR11, são mais ativas e se dividem mais rapidamente do que se acreditava anteriormente. Isso pode significar que elas precisam de menos nutrientes e são uma fonte de alimento mais popular para outros organismos do que se suspeitava. a proliferação de algas parece ser mais rápida do que pensávamos.”
“Essa pesquisa foi metodologicamente muito exigente e mostra quanta informação você pode extrair de imagens de microscopia”, enfatiza Rudolf Amann, diretor do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha. “Estou muito orgulhoso dos pesquisadores envolvidos por dominarem esta tarefa gigantesca e feliz por ter o privilégio de trabalhar com eles. Os resultados alcançados irão desencadear muitas discussões emocionantes sobre as relações ecológicas durante a floração da primavera e no oceano em geral.”
.
