Después de 7.000 años sin luz ni oxígeno en el lodo del mar Báltico, investigadores reviven algas prehistóricas

Científicos han logrado revivir algas microscópicas que yacían dormidas en el fondo del mar Báltico desde hace casi 7.000 años. Este hallazgo permite realizar «experimentos de viaje en el tiempo» para entender cómo ha evolucionado la vida marina frente al cambio climático.

Por Enrique Coperías

Completamente activa de nuevo, incluso después de alrededor de 7000 años sin luz ni oxígeno en el sedimento del mar Báltico: la diatomea Skeletonema marinoi. Foto: IOW / S. Bolius

Un equipo de investigación liderado por el Instituto Leibniz de Investigación del mar Báltico Warnemünde (IOW), en Alemania, ha logrado revivir etapas durmientes de algas que yacían en el fondo del mar Báltico desde hace casi 7.000 años.

A pesar de haber permanecido milenios inactivas en sedimentos carentes de luz y oxígeno, las especies de diatomeas estudiadas recuperaron su viabilidad completa. El estudio, recientemente publicado en The ISME Journal, se desarrolló en el marco del proyecto colaborativo PHYTOARK, financiado por la Asociación Leibniz, que busca comprender mejor el futuro del mar Báltico mediante el análisis paleoecológico de su pasado.

Muchos organismos, desde bacterias hasta mamíferos, pueden entrar en un estado de latencia para sobrevivir a condiciones ambientales adversas. Durante este periodo, reducen su actividad metabólica y a menudo forman estructuras especializadas, resistentes y con reservas internas de energía.

Ecología de resurrección

Este mecanismo también se da en el fitoplancton —plantas microscópicas que viven en el agua y realizan fotosíntesis— cuyas etapas durmientes se depositan en el lecho marino, donde se preservan bajo capas de sedimento en condiciones anóxicas, esto es, ambientes o situaciones donde hay una falta o ausencia total de oxígeno.

«Estos depósitos funcionan como cápsulas del tiempo, y albergan información valiosa sobre ecosistemas pasados, sus comunidades biológicas, la dinámica poblacional y la evolución genética» explica Sarah Bolius, experta en fitoplancton del IOW y autora principal del estudio.

En su investigación, Bolius y sus colegas analizaron núcleos de sedimento del mar Báltico en busca de células viables de fitoplancton de épocas antiguas. «Este enfoque se conoce como ecología de resurrección: las etapas durmientes, que pueden vincularse a periodos específicos gracias a la clara estratificación del sedimento, se reactivan bajo condiciones favorables, luego se caracterizan genética y fisiológicamente, y se comparan con poblaciones actuales de fitoplancton», detalla Bolius en un comunicado del IOW.

Un viaje en el tiempo

Además, mediante el análisis de otros componentes del sedimento, conocidos como proxies, se pueden inferir condiciones pasadas de salinidad, oxígeno y temperatura. «Al integrar toda esta información, buscamos entender mejor cómo y por qué el fitoplancton del mar Báltico ha evolucionado genética y funcionalmente frente a los cambios ambientales», resume la investigadora.

El equipo liderado por Bolius, que incluyó especialistas del IOW y de las universidades de Rostock y Constanza, examinó núcleos de sedimento extraídos a 240 metros de profundidad en la Fosa Oriental de Gotland, durante una expedición en 2021 a bordo del buque de investigación Elisabeth Mann Borgese.

En condiciones óptimas de luz y nutrientes, lograron reactivar algas viables en nueve muestras de sedimento y aislar cepas individuales. Las muestras procedían de distintas capas que abarcan cerca de 7.000 años, y represen fases climáticas clave del Mar Báltico.

Genes antiguos, funciones intactas

La diatomea Skeletonema marinoi fue la única especie que se logró revivir en todas las muestras. Esta alga es común en el mar Báltico y suele protagonizar las floraciones primaverales. La muestra más antigua con células viables fue datada en 6.871 ± 140 años.

«Es impresionante que las algas resucitadas no solo hayan sobrevivido, sino que mantengan intactas sus capacidades biológicas: crecen, se dividen y realizan fotosíntesis como sus descendientes modernos», destaca Bolius. Incluso las células más antiguas, de casi 7.000 años, demostraron un crecimiento estable en cultivo, con una tasa promedio de 0,31 divisiones celulares por día, comparable a las de cepas actuales de Skeletonema marinoi.

Las mediciones de fotosíntesis revelaron que también producen oxígeno activamente, con una media de 184 micromoles de oxígeno por miligramo de clorofila por hora. «Estos valores son equivalentes a los de representantes modernos de la especie», señala la experta.

Los investigadores también realizaron análisis genéticos a través de microsatélites, comparando segmentos cortos específicos del ADN. Los resultados revelaron que las muestras de distintas capas formaban grupos genéticos bien diferenciados. Esto permitió descartar posibles contaminaciones entre capas durante el cultivo, y al mismo tiempo, demostró que las poblaciones de Skeletonema marinoi en el mar Báltico han experimentado cambios genéticos a lo largo de los milenios.

Imagen de microscopía electrónica de un ejemplar de Skeletonema marinoi. Foto: Anna Pielach at CCI (Centre for Cellular Imaging) / University of Gothenburg.

Latencia: estrategia de supervivencia y herramienta científica

La capacidad de algunos organismos para sobrevivir en estado latente durante extensos periodos y recolonizar hábitats cuando las condiciones lo permiten ya ha sido documentada en estudios sobre semillas o pequeños crustáceos, con casos de viabilidad que alcanzan siglos o incluso milenios.

Sin embargo, la resurrección exitosa de Skeletonema marinoi tras casi 7.000 años representa un hallazgo extraordinario. Estas diminutas diatomeas se cuentan entre los organismos más antiguos revividos a partir de una etapa durmiente intacta. Hasta la fecha, no se conocen casos más antiguos de resurrección en sedimentos acuáticos.

«Poder reactivar con éxito algas tan antiguas es un hito importante para seguir desarrollando la herramienta de ecología de resurrección en el mar Báltico. Ahora es posible realizar experimentos de viaje en el tiempo en el laboratorio, recreando diferentes etapas del desarrollo del mar», afirma Bolius.

Las cepas revividas serán sometidas a pruebas en diversas condiciones ambientales. «Nuestro estudio también demuestra que es posible rastrear directamente los cambios genéticos a lo largo de milenios analizando células vivas, no solo fósiles o fragmentos de ADN», concluye Bolius. Se prevé que futuros análisis genéticos de estas cepas reactivadas ayuden a esclarecer las causas detrás de los cambios evolutivos observados.

• Información facilitada por el IOW

• Fuente: Bolius, S., Schmidt, A., Kaiser, J., Arz, H.W., Dellwig, O., Karsten, U., Epp, L.S., Kremp, A. Resurrection of a diatom after 7000 years from anoxic Baltic Sea sediment. The ISME Journal (2025). DOI: https://doi.org/10.1093/ismejo/wrae252