Ir al contenido principal

Si eres un coral, es mejor que te mantengas alejado de las algas

coral-bleaching

Los corales son estructuras simbióticas sumamente complejas, compuestas tanto por animales del grupo de los cnidarios como por pequeños microorganismos fotosintéticos del grupo de las zooxantelas (algas dinoflageladas). Esta comunidad biológica tiene la peculiaridad de acumular el calcio disuelto en el mar para formar estructuras rígidas de formas características, la cual es usada por los biólogos marinos para poder clasificarlas.

En los últimos años, los investigadores han notado que las comunidades de corales —o arrecifes— se están reduciendo gradualmente. La principal causa es un fenómeno conocido como el blanqueamiento del coral [ver imagen de portada], en el cual las zooxantelas mueren o “rompen el contrato” con los corales porque estos ya no pueden suplirles de los componentes necesarios para poder vivir. Como consecuencia, los corales pierden su pigmentación y los nutrientes derivados de la fotosíntesis de sus compañeros simbiontes, muriendo irremediablemente.

Bruno et al. Ecology doi: 10.1890/08-1781.1 (2009)Los corales son sumamente sensibles a cualquier cambio en las condiciones de su entorno. El aumento de la temperatura de los mares a causa del calentamiento global, la acidificación de los océanos por el exceso de CO2 ambiental, los huracanes y ciclones, la sobre pesca y la eutrofización, son las principales causas de este fenómeno.

Por si fuera poco, a medida que los arrecifes de coral se reducen, las comunidades de macroalgas van ocupando su lugar empezando a dominar lo que antes era su territorio. Un claro ejemplo de este cambio de fase biológica se observó en los arrecifes jamaiquinos, los cuales en la década de 1970’s estaban cubiertos de un 40% a un 70% por corales y menos de un 10% por macroalgas. La sobre pesca y los huracanes que azotaron las costas caribeñas en la década de los 1980’s, invirtió estos porcentajes —ahora las macroalgas cubren el 90% de los arrecifes de Jamaica.

Estos fenómenos promueven una interacción más cercana entre las algas y los corales; sin embargo, el efecto que ejerce uno sobre el otro no está completamente entendido. Ciertos estudios sugieren que las algas tienen un efecto perjudicial sobre los corales, considerándolas como contribuidoras de su blanqueamiento.

En un estudio publicado hoy en Proceedings of the National Academy of Sciences, un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia (USA) liderados por el ecólogo Douglas Rasher y el Dr. Mark Hay demostraron que ciertas especies de algas liberan unas sustancias químicas hidrofóbicas que provocan el blanqueamiento del coral, reduciendo su capacidad de fotosíntesis y ocasionalmente causándoles la muerte, lo que explicaría por qué las comunidades de corales no se pueden regenerar en dichas zonas.

Los investigadores colectaron ocho especies comunes de macroalgas y tres especies de corales de los arrecifes de Fiji. Después de un periodo de aclimatación en el laboratorio, las pusieron en contacto unas con otras obteniéndose un total de 24 experimentos. Las algas y los corales estuvieron en contacto durante 20 días. Al cabo de este tiempo, Rasher y sus colegas observaron un blanqueamiento considerable de los corales y una reducción en la eficiencia de la fotosíntesis, en el 50% y 80% de los experimentos, respectivamente. Además, en la tercera parte de los tratamientos los corales habían muerto por completo.

Como estos efectos se observaban en zonas donde había un contacto directo entre el alga y el coral, los investigadores manejaban dos hipótesis: i) las algas desgastaban la superficie de los corales (abrasión) o, ii) las algas secretaban algún tipo de sustancia química perjudicial para el coral.

Para corroborar (o refutar) la primera hipótesis, Rasher y su equipo usaron una sustancia plástica inerte de consistencia y estructura similar a la de las algas y las pusieron en contacto con los corales esperando observar algún efecto abrasivo. Después de 16 días de experimentación, los investigadores no observaron nada extraño (no hubo ni blanqueamiento ni reducción de la eficiencia de la fotosíntesis). De esta manera, la hipótesis quedó descartada.

Entonces, el segundo paso fue extraer las sustancias hidrofóbicas secretadas por las algas. Una vez obtenido el extracto, éste fue embebido en el gel plástico usado en el experimento anterior y se puso en contacto con  los corales. Al cabo de 20 días, se observó claramente un blanqueamiento y una reducción de la eficiencia de la fotosíntesis en los corales, similar al obtenido como si se hubieran usado las algas directamente. Los extractos de las especies C. fastigiata y G. filamentosa fueron las que tenían el mayor efecto alelopático.

terpenosLas sustancias alelopáticas obtenidas de estas dos algas fueron purificadas y analizadas mediante técnicas cromatográficas. Los resultados arrojaron que se trataban de terpenos loliolides. Estos compuestos son hidrofóbicos, o sea tienen una bajísima solubilidad en el agua, lo cual facilita su retención en la interfase alga-coral. Estos terpenos no son liberados por la lisis de las células del alga, simplemente son secretadas a través de la superficie de su membrana celular y su efecto sólo se da cuando hay un contacto directo entre ellos.

No se sabe exactamente como evolucionaron estas sustancias en las algas, pero se cree que ya estaban presentes desde hace mucho tiempo atrás. Las algas usaban estos terpenos como un mecanismo de defensa contra microorganismos patógenos marinos. Por cosas del destino, estas sustancias también resultaron ser tóxicas para los corales, los cuales empezaron a entrar en contacto directo con las algas debido a su reducción durante las últimas décadas. Las algas se vieron favorecidas por esta coincidencia y por selección natural retuvieron esta característica. En otras palabras, los corales pueden ser unas víctimas fortuitas de la acción antimicrobiana de las algas.

Ahora queda por investigar el mecanismo de toxicidad de estos terpenos sobre los corales con el fin de desarrollar alguna estrategia que permita contrarrestar dicho efecto, para así poder regenerar las comunidades de corales, muy importantes para mantener el equilibrio y la diversidad biológica de los ecosistemas marinos.


Referencia:

ResearchBlogging.orgDouglas B. Rasher, E. Paige Stout, Sebastian Engel, Julia Kubanek, & Mark E. Hay (2011). Macroalgal terpenes function as allelopathic agents against reef corals Proceedings of the National Academy of Sciences doi:10.1073/pnas.1108628108

Comentarios

Entradas más populares de este blog

Ozono por el culo

La insuflación rectal de ozono , que en términos coloquiales es ozono por el culo  ( OxC , de forma abreviada), es una forma de ozonoterapia.  Según sus promotores , esta terapia "es muy potente en cuanto a la eliminación de gérmenes intestinales como virus, bacterias, protozoos, hongos, etc ". Incluso pidieron a la Organización Mundial de la Salud que lo usaran para el tratamiento del Ébola.  Según Ozonomédica , la ozonoterapia, en general, "es una eficaz alternativa en el tratamiento y control de muchas patologías y enfermedades crónicas" que incluso "puede retrasar o evitar la aparición de diabetes, cáncer, artritis, artrosis, entre otras". Paciente recibiendo OxC. Fuente: Ozonoterapia . Sin embargo,  de acuerdo con la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ( FDA ), el ozono es un gas tóxico sin alguna aplicación médica conocida . Si bien es cierto, el ozono nos protege de la peligrosa radiación ultravi

¿Cuál de los cromosomas X se inactiva en las hembras?

Si preguntamos en la calle ¿cuál es la principal diferencia entre un varón y una mujer?, seguramente las respuestas más frecuentes serán los senos, los órganos reproductores, la barba, la obsesión por los zapatos o por los videojuegos, entre otros.  Pero muy pocos —tal vez algunos biólogos que cayeron en la encuesta— dirán “¡los cromosomas sexuales!”. Y tendrían razón.  La diferencia más sustancial, a partir de la cual se originan todas las demás, son los cromosomas sexuales. En los mamíferos, las hembras tienen dos cromosomas X (XX) y los machos un cromosoma X y un cromosoma Y (XY). A pesar de ser chiquito, el cromosoma Y porta un gen esencial para lograr la diferenciación masculina. De no ser por él, prácticamente todos seríamos hembras, así tuviéramos solo un cromosoma X (X0) como en el Síndrome de Turner . Entonces, serán los machos quienes finalmente determinen el sexo de los hijos porque sus espermatozoides portarán o bien el cromosoma X o bien el cromosoma Y; mient

¿Por qué el tucán tiene un pico tan grande?

Los tucanes ostentan picos enormes y vistosos. Yo pensaba que era producto de la selección sexual, es decir, mejoraba sus chances de conseguir a una buena tucana con quien aparearse y heredar sus genes a la siguiente generación. Sin embargo, habían investigadores que creían que los enormes picos eran un horrible vestigio de algún ancestro primitivo. Pero la verdadera razón era otra según concluye un estudio publicado en Science . Los animales nos podemos catergorizar en dos tipos: los homeotermos (o endotermos) y los poiquilotermos (o ectotermos). Los homeotermos (aves y mamíferos) somos capaces de mantener una temperatura corporal constante (en nuestro caso 37ºC). Cualquier desvío abrupto podría generarnos problemas. Mientras que los poiquilotermos (reptiles) suelen tomar largas horas de sol para calentar su cuerpo y permitir que su metabolismo funcione correctamente. Los seres humanos, por ejemplo, para mantener una temperatura constante sudamos o quemamos nuestras reservas d