Los investigadores pueden tener una nueva forma de monitorear la salud de los arrecifes alrededor de Hawaiʻi.
por la Universidad de Hawaii en Manoa
Un estudio codirigido por un estudiante de doctorado de la Universidad de Hawai en MÄnoa ha revelado que cada tipo de coral y alga de un arrecife de coral produce un conjunto único de compuestos químicos. Muchos de estos nuevos metabolitos no se habían estudiado antes. Podrían proporcionar información importante sobre qué tan saludables están los organismos del arrecife.
El estudio se publica en la revista Communications Biology .
En un ecosistema de arrecife de coral , las macroalgas, también llamadas limu, coral y algas coralinas crustosas (una cubierta dura y rocosa que crece en los arrecifes de coral y que ayuda a mantener el arrecife fuerte y proporciona hogar a otras criaturas) son los principales productores que actúan como sustrato submarino. equivalente a las plantas en un bosque. Estos grupos alimentan el ecosistema al convertir la luz solar en energía y desempeñan una variedad de otras funciones en el medio ambiente a través de los microorganismos que albergan y los diferentes compuestos químicos que producen.
«Juntos, los microorganismos y los químicos orgánicos en el ecosistema pueden informarnos sobre la salud de los arrecifes de coral», dijo Sean Swift, coautor principal del estudio y candidato doctoral en biología marina en la Escuela de Ciencias y Tecnología Oceánicas y Terrestres de UH MÄnoa (SOEST). ). «Esto proporciona una ventana a cómo reaccionan los productores primarios a las enfermedades o al estrés ambiental , y cómo estos organismos mantienen un microbioma saludable en sistemas dinámicos de arrecifes de coral».
Evaluación de la diversidad microbiana
Como parte de un amplio esfuerzo de investigación microbiana en la cuenca de la Bahía de Waimea en OÊ»ahu, organizado a través del Centro UH MÄnoa para el Análisis del Microbioma a través del Conocimiento y la Investigación de la Isla, Swift y un equipo de buzos científicos, incluidos estudiantes de pregrado y posgrado, recolectaron Más de 100 muestras de organismos de arrecifes de coral de cinco sitios alrededor de la Bahía de Waimea.
Los investigadores extrajeron ADN microbiano de las muestras e identificaron más de 36.000 grupos microbianos únicos asociados con organismos huéspedes más grandes. Limu tendía a albergar microbios que están equipados para descomponer moléculas orgánicas grandes, como los carbohidratos complejos que normalmente exuda el limu. Se descubrió que los corales y las algas coralinas crustosas albergan microorganismos asociados con el reciclaje de nutrientes inorgánicos, como el nitrógeno, lo que puede ser una pista de cómo los corales persisten en aguas pobres en nutrientes.
Utilizan técnica para monitorear aguas de Lahaina
Algunos de los investigadores de UH MÄnoa involucrados en este proyecto están evaluando ahora las consecuencias de los incendios forestales de Maui estudiando los efectos que la escorrentía de los incendios urbanos puede estar teniendo en los ecosistemas de arrecifes de coral cercanos.
«Utilizaremos estas técnicas para evaluar la salud de los arrecifes e identificar contaminantes derivados del fuego en muestras ambientales, como agua y sedimentos, y en los tejidos de organismos de arrecifes como corales, algas y peces», dijo Craig Nelson, investigador principal del estudio. estudio y profesor del Centro de Oceanografía Microbiana: Investigación y Educación y HawaiÊ»i Sea Grant en SOEST. «Nuestro objetivo principal es utilizar estas técnicas para comprender cómo los contaminantes relacionados con los incendios que ingresan a las aguas alrededor de Lahaina pueden estar afectando la salud de los arrecifes».
Los compuestos orgánicos proporcionan información de salud adicional
En colaboración con el Laboratorio Dorrestein de la Universidad de California (UC), San Diego, el equipo analizó las muestras utilizando técnicas de química orgánica de alto rendimiento conocidas como «metabolómica no dirigida» e identificó más de 10.000 características químicas distintas.
«Cada compuesto podría ser una fuente de alimento para los microbios, o un compuesto de señalización utilizado para la comunicación, o un compuesto de defensa que disuade a los competidores», dijo Helena Mannochio-Russo, coautora principal e investigadora postdoctoral en UC San Diego.
«Estos compuestos únicos probablemente representan una diversidad química no descubierta», dijo Nelson. «Estas algas coralinas son bien conocidas por inducir el asentamiento en larvas de corales y otros organismos, y nuestro trabajo anterior ha demostrado de manera similar que también liberan muchos compuestos novedosos en el agua. Desentrañar el misterio de estas señales químicas es la próxima frontera en la ecología marina. «
Más información: Helena Mannochio-Russo et al, Microbiomas y metabolomas de productores primarios de arrecifes de coral dominantes ilustran un papel potencial de los inmunolípidos en simbiosis marinas, Communications Biology (2023). DOI: 10.1038/s42003-023-05230-1
