Pocas cosas nos pueden parecer tan insignificantes como un microbio, aunque seamos conscientes de los efectos perjudiciales que a veces terminan por provocarnos. Quizás es por lo poco que pueden llegar a pesar como individuos aislados por lo que pocas veces son el centro de nuestra atención, pero lo cierto es que si dispusiéramos de una gran balanza en la que pudiéramos poner en un brazo la vida microbiana (incluyendo virus) frente a todos aquellos seres vivos mayores que una célula, la balanza apenas se inmutaría y marcaría que por cada gramo de materia orgánica de un animal o vegetal, hay 9 gramos al otro lado, en el plato de las bacterias, las arqueas y los eucariotas unicelulares.
Si partimos de la gran cantidad de materia viva que constituyen estos microorganismos (que de hecho son responsables de hasta un 95% de la respiración en los océanos) no hay que ser muy imaginativos para caer en la cuenta de la intensidad de las relaciones de alimentación que ocurren entre estos seres unicelulares.
El primer protagonista de las relaciones de alimentación son todos aquellos microorganismos fotosintéticos capaces de aprovechar la luz solar y los nutrientes disueltos en el agua para convertir el dióxido de carbono en materia orgánica y oxígeno. Son las cianobacterias, que normalmente viven fijadas a las rocas y a los fondos acuáticos de todo el mundo, y el picofitoplancton los responsables de la fotosíntesis en estos ambientes. El picofitoplancton es un grupo artificial en el que se engloba a ciertos representantes de las cianobacterias (como las omnipresentes Synechococcus y Prochlorococcus) y eucariotas diversos (células con núcleo y orgánulos), pero que se caracteriza por que todos sus integrantes son pequeños fotosintetizadores de vida libre.
En el mar abierto los herbívoros apenas son mas grandes que las células fotosintetizadoras de las que se alimentan. Así toda la biomasa que es sintetizada por las cianobacterias y el picofitoplancton es rápidamente consumida por bacterias, células eucariotas y por pequeños animales como los copépodos.
Aunque podemos pensar que a partir de aquí la red trófica ascenderá por diversos organismos carnívoros, cada vez de mayor tamaño, hasta llegar al nivel de los superdepredadores como los tiburones o las aves marinas no ocurre si no en una proporción relativamente baja de la materia orgánica producida. La gran mayoría de estos consumidores primarios que se alimentaban de los fotosintetizadotes unicelulares terminan siendo el desayuno de otros organismos similares a ellos, microorganismos que constituyen un gran bucle en el cual el alimento circula de uno a otro, ya sea por depredación directa o por que se alimenten de los restos sin vida de bacterias víctimas de los virus bacteriófagos.
Los virus bacteriofagos y de eucariotas provocan, para completar su ciclo vital, la rotura de la célula en la que se replican, de forma que a parte de unos cuantos virus nuevos, la célula rota deja escapar los nutrientes que contenía en su citoplasma. Esto provoca una rotura de las relaciones de alimentación, convirtiendo un alimento particulado (que podría ser tomado por organismos bacteriotrofos) en un alimento disuelto, que solo puede ser aprovechado por otras bacterias. De esta forma los virus provocan por su acción que una gran cantidad de materia orgánica quede en suspensión o que se pierda en aguas mas profundas, afectando a todos los niveles del ecosistema.
No fue hasta que el microbiólogo Carl Woese descubrió entre los años 70 y 80 la existencia de las arqueas (similares a las bacterias, pero curiosamente mas emparentadas con la rama de las células con núcleo, a la que pertenecemos) que pudimos poner nombre y apellidos a multitud de participantes de esta red trófica microbiana.
Así se identificaron a las arqueas metanógenas (que producen metano como fuente de desechos respiratorios) que son responsables tanto de la producción de metano en los intersticios de los sedimentos marinos como en los sistemas digestivos de los rumiantes.
Posteriormente se descubrió que el metano que producían era rápidamente utilizado por otra familia de arqueas, las metanotrofas que finalmente convierten el metano en dióxido de carbono. Otras arqueas viven en ambientes extremos como son las zonas en las que aflora el magma del manto terrestre, manteniéndose activas a temperaturas que rondan los 80ºC. Por último existe un grupo de arqueas que viven en ambientes hipersalinos, que son responsables por sus pigmentos rojizos de los colores típicos de las salinas.
El papel de los microorganismos marinos en los ciclos de los elementos químicos que encontramos en la atmósfera o la litosfera va aclarándose poco a poco, según los biólogos van disponiendo de herramientas técnicas cada vez mas perfeccionadas.
Uno de los grupos de bacterias que mas recientemente se ha descubierto que juegan un papel importantísimo en la distribución del nitrógeno son las bacterias responsables de la oxidación anaeróbica del ión amonio, (cuyo acrónimo inglés es anammox) que combinando dos formas de nitrógeno asimilables por los seres vivos (amonio y nitrito) producen agua y nitrógeno molecular que viajará a la atmósfera, escapando de la posibilidad de volver a ser capturado por otro organismo.
Todos estos ciclos de alimentación están conectados invariablemente con el bucle de la materia orgánica disuelta y los microorganismos que se depredan continuamente, de forma que este ultimo constituye el centro de las reservas de alimento en el mar.
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