Una mirada microscòpica a l’evolució marina

El laboratori liderat per Daniel Richter a l’IBE estudia els protists més abundants de l’oceà per comprendre la seva evolució i ecologia. El laboratori posa especial atenció en com aquests organismes es relacionen amb el seu entorn i és un gran defensor de la ciència oberta.

El BEAP Lab està format per 3 estudiants de doctorat, 3 postdocs, 2 tècniques de laboratori, una investigadora de visita, una lab manager i un investigador principal.

Daniel Richter va sentir a parlar d’evolució per primer cop amb tretze anys i li va encantar. Tant és així que, tot i no tenir clar si volia ser científic, va estudiar les carreres de Biologia i Programació a Estats Units. Va treballar de programador en una institució centrada en biologia evolutiva, i al cap d’uns anys es va animar a fer un doctorat. La seva tesi era sobre els primers passos de l’evolució dels animals, però d’aquest punt en la història de l’evolució no hi ha registre fòssil. Així que el que calia fer era comparar organismes vius com els animals amb els seus cosins vius més propers: els coanoflagel·lats, un dels molts grups de protists.

Ara és l’investigador principal del Laboratori de Biologia i Ecologia de Protists Abundants (BEAP Lab) de l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE: CSIC-UPF). El grup d’investigació, de tan sols tres anys, està compost per investigadors i investigadores de perfils diversos, des de la bioinformàtica fins la biologia cel·lular. També són diversos els seus països d’origen: Estats Units, Itàlia, Espanya, Ucraïna, Portugal, Grècia i França.  

Una caixa negra dins del mar

Els protists són els grans desconeguts dins el grup dels eucariotes, que inclou també animals, fongs i plantes. Aquests organismes unicel·lulars i colonials són molt abundants a l’oceà, on un 95% de les espècies encara es desconeixen. 

L’objectiu del grup liderat per Richter és aïllar i cultivar espècies noves dins els 500 protists més abundants del mar i comprendre com van evolucionar i com es relacionen entre ells i amb l’ambient. Treballen amb una base de dades d’ADN dels organismes que hi ha en mostres d’aigua però sense saber quin organisme és quin. Per això, cal identificar quin ADN pertany a cada protist, i ho fan a través de cultius d’aigua. Com que els protists hi abunden, dilueixen l’aigua i hi fan créixer els organismes que hi ha, identificant-los després mirant pel microscopi. 

“El nostre estudi és com un casament entre l’evolució i l’ecologia d’organismes desconeguts.”

Per desxifrar el rol ecològic de cada espècie, seqüencien el genoma i el transcriptoma, que és el conjunt de gens que s’expressa en un moment determinat. Amb mètodes bioinformàtics analitzen patrons en l’expressió gènica per trobar-hi interaccions, respostes a canvis ambientals… I per la part d’evolució, la computació és igual d’important: estudien famílies de gens, dominis proteics i processos biològics tot buscant reconstruir la història evolutiva.  

L’oceà a la inversa

Les mostres amb què treballen acostumen a ser d’aigua recollida per altres grups de recerca en campanyes d’investigació marina. Com que estan en contacte amb l’Institut de Ciències del Mar (ICM), poden obtenir mostres de diverses regions, des de l’Antàrtida fins a llocs propers com Blanes. La seva darrera expedició, però, la van planificar d’una manera especial: amb simulacions a la inversa. Necessitaven aigua del centre de l’oceà, però el cost d’un dia en un vaixell oceanogràfic oscil·la entre els 10.000 i els 50.000 euros. Així doncs, van decidir fer l’expedició a una illa que rebés corrents d’aquestes zones centrals. Utilitzant models que, en comptes de seguir el camí de les partícules a l’oceà, mostraven el seu origen, van descobrir que Grenada, al Carib, era on arribaven més partícules del mig de l’Atlàntic. L’aigua d’allà és ben especial, ja que prové d’un ecosistema molt diferent i amb pocs nutrients, a diferència de l’aigua costaner del Mediterrani.  

A l’illa de Grenada van prendre mostres de molts protists; però curiosament l’espècie més abundant és d’aquí, del Mediterrani, tot i que és àmpliament present, ja que “els organismes més abundants són a tot arreu, són ubiqüistes”. Sorprenentment es tracta d’una potencial nova espècie  del grup dels dinoflagel·lats, que va ser aïllada pel Grup de processos Biològics Litorals, de l’ICM.

També resulta interessant el lloc on fan crèixer alguns dels protists que tenen al laboratori, unes neveres ben particulars. “Un dia, esmorzant, em vaig fixar en una nevera de pastissos. Són transparents, estan il·luminades i els pots regular la temperatura”. És així com en Daniel es va inspirar per les noves neveres del seu laboratori: neveres de pastisseria que els permeten mantenir les mostres amb la llum natural que els arriba i amb un preu de cost molt més econòmic.  

Una particular filosofia de recerca

Un dels desitjos del BEAP Lab és que el que fan sigui útil per a la comunitat, a més de canviar la cultura de la recerca. Per aquesta raó, posen a l’abast de tothom els seus recursos: cultius, codi, protocols i dades generades. I aquesta forma de fer ciència oberta, de retruc, també els ajuda a ells: “Si ja saps que el que faràs s’ha de compartir amb la comunitat, ja ho fas millor d’entrada i això implica que és millor per a la resta però també per a tu mateix”. Membres de la comunitat científica ja han agraït i utilitzat les seves dades arreu del món: Japó, Estats Units, França, Itàlia, Anglaterra… de manera que seguiran posant el seu granet de sorra perquè la seva feina estigui disponible per a tothom, ja que “tot el que generem és gràcies a finançament públic, al capdavall”. 

Ciència oberta: “Si ja saps que el que faràs s’ha de compartir amb la comunitat, ja ho fas millor d’entrada”
Daniel Richter (IBE)

A més de gestionar tota la recerca i l’administració del laboratori, en Daniel forma part del Comitè de Diversitat de l’IBE. Una de les darreres accions que s’ha empès ha estat elaborar un pla de diversitat, ja que al ser un institut d’investigació coordinat per dos centres (la UPF i el CSIC), calia unificar protocols. “A vegades el que fem suposa un canvi molt petitet, però cal anar impulsant aquests canvis”. Unir esforços és clau, i el cap de grup també forma part del Comitè EDI del PRBB, on representa a l’IBE. 

Per acabar, amb un somriure, en Daniel explica la seva filosofia de laboratori: “És una idea una mica boja, o potser molt senzilla; intentem fer el millor per a tothom al dia a dia.” Malgrat que a vegades no tingui temps de respondre tots els correus que li arriben, perquè “quan arribes a investigador principal portes 20 anys de formació per ser científic i 0 anys per coses administratives”, el reconforta pensar que, tot i ser un repte molt gran, des del BEAP Lab ajuden una miqueta cada dia que el món sigui millor

Leave a Reply

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *