Algunos corales pueden sobrevivir al cambio climático sin pagar un precio metabólico, sugieren los científicos


Si, como dice el refrán, “nada en la vida es gratis”, entonces los corales podrían pagar un precio por ser resistentes al cambio climático. De hecho, la creencia predominante entre los científicos ha sido que los corales deben sufrir un crecimiento reducido u otras compensaciones cuando se asocian con algas simbióticas que les ayudan a tolerar aguas más cálidas.


por la Universidad Estatal de Pensilvania


Sin embargo, una nueva investigación dirigida por Penn State demuestra que ciertos corales pueden tener su pastel y comérselo también y, como resultado, estas asociaciones de corales y simbiontes pueden llegar a dominar los ecosistemas de arrecifes en un futuro con cambio climático.

“Nuestros hallazgos refutan la percepción general de que los corales formadores de arrecifes con simbiontes de algas termotolerantes crecen mal”, dijo Todd LaJeunesse, profesor de biología en Penn State.

“En cambio, estas asociaciones adaptadas al calor toleran mejor las olas de calor marinas severas y es probable que se expandan ecológicamente y dominen los ecosistemas de arrecifes en el futuro. Si bien los arrecifes del futuro pueden no verse bien, con baja diversidad y servicios ecosistémicos muy disminuidos, los animales resistentes dejaron detrás probablemente continuará brindando alimento y hábitat para otros animales, y algo de crecimiento de arrecifes para los ecosistemas que han creado”.

LaJeunesse explicó que los arrecifes de coral son estructuras geológicas creadas por colonias de coral que comprenden pequeños pólipos individuales parecidos a anémonas de mar cuyos tejidos contienen densas poblaciones de algas fotosintéticas, llamadas dinoflagelados. Estos dinoflagelados, que los investigadores llaman simbiontes, varían en su capacidad para tolerar altas temperaturas. Cuando el océano se calienta demasiado, muchas especies simbiontes mueren y sus anfitriones de coral mueren junto con ellos. Y cuando los arrecifes de coral colapsan, la pesca, el turismo y los servicios ecosistémicos , como los amortiguadores de huracanes, también están en riesgo.

Según LaJeunesse, la primera documentación de las diferencias en la mortalidad de los corales en función de las especies de simbiontes presentes se produjo en el Océano Pacífico oriental tras el evento El Niño Oscilación del Sur de 1997-1998, cuando las temperaturas del agua eran entre 2 y 4 °C más cálidas que las temperaturas medias históricas . Después de ese evento, dijo, los corales que albergaban simbiontes de Durusdinium glynnii sobrevivieron, mientras que los corales que albergaban simbiontes de Cladocopium latusorum murieron.

Algunos corales pueden sobrevivir al cambio climático sin pagar un precio metabólico
Los corales que se asocian con D. glynnii (derecha) tienen una ventaja durante los eventos de calor extremo en comparación con los corales que se asocian con C. latusorum (izquierda). Crédito: David A. Paz-García

“Claramente”, dijo Mark Warner, profesor de ciencias y políticas marinas de la Universidad de Delaware, “los corales que se asociaron con D. glynnii tuvieron una ventaja durante ese evento de calor extremo, pero ¿albergar estos simbiontes resistentes a la temperatura tiene un costo? “

“Investigaciones anteriores sugirieron que los costos de la tolerancia térmica se manifiestan como una reducción de la translocación de nutrientes del simbionte al huésped y compensaciones fisiológicas negativas significativas, como la reducción del crecimiento y el éxito reproductivo . Queríamos saber si podría ocurrir una compensación similar en los corales y si esto podría afectar el destino de los ecosistemas de arrecifes de coral “.

Kira Turnham, autora principal del estudio, que se publica en Proceedings of the Royal Society B , explicó que para investigar posibles compensaciones en asociaciones tolerantes térmicamente, el equipo de investigación comparó el crecimiento y la reproducción de los corales Pocillopora que albergan el simbionte D. glynnii tolerante térmicamente. y el simbionte C. latusorum más sensible.

“Estas simbiosis son comunes en los océanos Índico y Pacífico, y representan relaciones coevolucionadas y ecológicamente exitosas”, dijo.

Específicamente, el equipo midió el crecimiento esquelético, el aumento de masa total y las tasas de calcificación, o la tasa a la que los corales producen carbonato de calcio, que es una medida de su crecimiento. El equipo también midió el rendimiento reproductivo y la respuesta al estrés térmico para evaluar el rendimiento funcional de estas combinaciones de parejas.

Algunos corales pueden sobrevivir al cambio climático sin pagar un precio metabólico
Los investigadores estudiaron el crecimiento esquelético medido, el aumento de masa total y las tasas de calcificación, o la tasa a la que los corales producen carbonato de calcio, que es una medida de su crecimiento, en ambientes de tanques controlados bajo diferentes regímenes de temperatura. Crédito: Matthew Aschaffenburg

“Descubrimos que D. glynnii proporcionó la capacidad de soportar temperaturas del agua que comprometen la mayoría de los mutualismos de corales y dinoflagelados sin compensaciones notables”, dijo Turnham. “Esta combinación de socios crece y se reproduce tan bien como la asociación más sensible a la temperatura”.

Turnham señaló que las diferencias en el rendimiento y la función entre las dos asociaciones fueron evidentes solo durante el calentamiento experimental, lo que destaca la capacidad de D. glynnii para tolerar temperaturas más altas y proporcionar tolerancia al calor a sus anfitriones. El equipo también está estudiando mutualismos similares entre coral y algas que involucran a numerosas especies de coral en la nación de Palau, en el Pacífico occidental, para determinar la amplitud de estos hallazgos.

“Este estudio destaca la importancia contextual y la increíble biología de las simbiosis de coral”, dijo Turnham. “Al investigar la historia coevolutiva de las simbiosis, proporcionar una lente contextual y usar un reconocimiento mejorado de especies simbiontes , podemos hacer predicciones más significativas sobre la persistencia de los corales a medida que los océanos se calientan continuamente por el cambio climático”.

Más información: Función fisiológica alta para corales con simbiontes adaptados al huésped y tolerantes térmicamente, Actas de la Royal Society B: Ciencias biológicas (2023). DOI: 10.1098/rspb.2023.1021 . royalsocietypublishing.org/doi … .1098/rspb.2023.1021



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