Una expedició treu del mar 30 milions de gens desconeguts

El juliol del 2010, quan mig planeta estava pendent del Mundial de futbol de Sud-àfrica, la biòloga espanyola Silvia G. Acinas lluitava contra vents huracanats, llamps i trons a bord d'un fràgil veler en ruta entre Madagascar i la sud-africana Ciutat del Cap. Els cinc científics que viatjaven al veler tenien una missió més preuada que els futbolistes de la Roja: estudiar el plàncton, aquell grup d'organismes generalment microscòpics que viuen en suspensió a l'oceà. Quan Iniesta va fer el gol de la victòria a la final contra Holanda i el planeta ho va celebrar cridant, la meitat de l'oxigen que va respirar qualsevol persona procedia del plàncton.

Acinas i els seus col·legues aixequen avui el seu propi trofeu. En un número especial de la revista Science presenten els resultats de la seva expedició, Tara Oceans, una odissea que va fer la volta al món durant més de 900 dies i va implicar 126 científics de 35 països diferents. La biòloga i el seu equip han detectat “almenys 35.000 espècies diferents de bacteris marins i arqueus”, que és un grup de microorganismes d'una sola cèl·lula poc coneguts però que constitueixen un dels tres dominis en els quals es classifiquen els éssers vius, amb els esmentats bacteris i els eucariotes –formats per cèl·lules amb nucli, com animals, plantes, fongs i protists–.

A partir de 35.000 mostres recollides als oceans de tot el planeta entre el 2009 i el 2012, els investigadors han obtingut una base de dades amb 40 milions de gens de microbis marins, el 80% dels quals eren desconeguts per a la ciència. “Vam emprendre aquesta expedició principalment per obtenir un bon coneixement dels organismes del plàncton marí, perquè són fonamentals per a la vida a la Terra. Probablement la nostra base de dades tindrà moltes aplicacions i podria intentar imaginar-me'n alguna, però la veritat és que no sé per a què servirà”, afirma amb modèstia el biòleg francès Eric Karsenti, director científic de Tara Oceans.

El que han fet els investigadors és com trobar 40 milions d'eines extraterrestres en un altre planeta. Ara cal esbrinar per a què serveixen. Un gen procedent d'un bacteri marí, per exemple, guarda instruccions per crear una proteïna que ja es fa servir per fabricar biocarburants a partir de panotxes de blat de moro. La patent genera desenes de milions d'euros l'any. Els productes làctics sense lactosa també es produeixen gràcies a un gen d'un bacteri que viu a les aigües polars.

Dins de la comunitat científica marina, aquests genomes microbians es coneixen com “l'or blau”. Hi ha més de 5.000 gens marins ja patentats, amb aplicacions en els sectors farmacològic, alimentari, cosmètic i energètic, segons càlculs de fa cinc anys.

La llet sense lactosa es produeix gràcies a un gen d’un bacteri que viu a les aigües polars

“La nostra base de dades és pública i oberta, és un llegat a la comunitat científica”, explica Acinas, de l'Institut de Ciències del Mar de Barcelona, pertanyent al CSIC. El seu grup ha llegit 7,2 bilions de parells de bases d'ADN –les lletres amb les quals s'escriu el manual d'instruccions que són els gens– de microorganismes marins. “Aquest volum de seqüenciació és 1.000 vegades superior a qualsevol estudi previ”, recalca.

Karsenti, investigador del Laboratori Europeu de Biologia Molecular, a Heidelberg (Alemanya), va tenir la idea de llançar l'expedició el 1995, mentre llegia El viatge del Beagle, el diari que Charles Darwin va publicar el 1839 relatant el seu periple pel món a bord de l'HMS Beagle. D'aquell viatge va néixer la teoria de l'evolució. “El llibre és una barreja atractiva d'aventura i ciència. Inicialment vaig pensar a repetir aquest viatge amb l'objectiu d'aprofitar el romanticisme d'un veler per popularitzar la biologia moderna en el deixant del viatge de Darwin. Finalment, vaig parlar amb oceanògrafs i biòlegs marins i vam decidir fer una expedició científica de debò”, resumeix Karsenti.

La idea va començar a madurar el 2007. La dissenyadora francesa de moda Agnès Troublé, propietària de la marca agnès b., va cedir la seva goleta familiar Tara per a l'expedició. El Centre Nacional per a la Investigació Científica de França va donar suport a l'aventura científica. I Acinas hi va entrar des del principi com a coordinadora de bacteris i arqueus. Un altre dels cinc estudis que publiquen avui a la revista Science revela que al mar hi ha almenys 150.000 taxons (grups) diferents de protists al mar. Fins ara només s'havien descrit 11.000 espècies d'aquests éssers unicel·lulars, essencials en el mecanisme de l'oceà.

“Els resultats de Tara Oceans seran complementaris als de l'expedició Malaspina”, subratlla el microbiòleg Josep Gasol, que, com Acinas, ha participat en els dos projectes. Malaspina, coordinada pel CSIC i menys internacional, també va fer la volta al món, entre el 2010 i el 2011, a bord de dos vaixells oceanogràfics espanyols, prenent més de 200.000 mostres d'aigua, plàncton i gasos de l'atmosfera.

Mentre que Tara Oceans, amb un cost de 10 milions d'euros, ha recollit mostres d'aigua fins als 900 metres de profunditat, Malaspina va arribar als 4.000 metres de profunditat amb un pressupost de 17 milions d'euros. Els resultats importants de Malaspina encara no s'han publicat.

“A Tara Oceans tenen uns 40 milions de gens, amb un 80% de novetat. A Malaspina calculem que arribarem a xifres similars, però hi haurà menys novetats”, assenyala Gasol, investigador de l'Institut de Ciències del Mar i coordinador de bacteris en l'expedició espanyola.

El CSIC espanyol va vendre el 2010 Malaspina com “l'expedició més important de la història sobre canvi global”, tot i que el responsable de Tara Oceans –un projecte que també ha estudiat la influència de factors ambientals, com la temperatura, al plàncton–, no hi està d'acord. “Malaspina és una gran expedició, probablement del mateix calibre que Tara Oceans, tot i que encara no he vist les seves dades”, diu Karsenti.