Un equipo internacional exploró la zona intermedia del Atlántico Sur tropical y combinó imágenes tridimensionales, análisis genéticos y microscopía a bordo para estudiar organismos extremadamente frágiles
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Eduardo Schmitz
Una expedición científica realizada en aguas internacionales frente a la costa de Brasil identificó 31 especies marinas desconocidas para la ciencia durante dos semanas de exploración del Atlántico Sur tropical. El trabajo se concentró en la zona intermedia del océano, el enorme espacio situado entre la capa iluminada por el Sol y el fondo marino, considerado uno de los hábitats menos estudiados del planeta.
La campaña reunió a especialistas internacionales a bordo del buque de investigación Falkor (too), operado por el Schmidt Ocean Institute. La expedición estuvo dirigida por Karen Osborn, zoóloga investigadora del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian y especialista en animales que habitan la columna de agua profunda.
El hallazgo no se limitó a registrar organismos mediante fotografías. El equipo combinó observaciones directas, sistemas de imágenes tridimensionales no invasivas, recolección selectiva y secuenciación genética realizada en el propio barco. La disponibilidad simultánea de tecnología avanzada y taxónomos especializados permitió reconocer en pocos días especies que no coincidían con las descritas previamente.
La rapidez del proceso resulta excepcional porque la identificación y descripción formal de especies puede requerir años de comparación morfológica, análisis genético y revisión científica. Los 31 organismos fueron reconocidos como nuevos durante la expedición, aunque su denominación taxonómica definitiva y la publicación de sus descripciones deberán completarse mediante estudios posteriores.
Medusas, sifonóforos y organismos unicelulares gigantes
El conjunto identificado incluye nueve medusas, siete sifonóforos, siete ctenóforos o medusas peine, cuatro larváceos, dos rizarios gigantes, un anfípodo y una especie del género Tomopteris, conocido comúnmente como gusano de gasa.
Los sifonóforos son organismos coloniales emparentados con las medusas y los corales. Aunque parecen animales individuales, están formados por numerosas unidades especializadas que funcionan de manera coordinada para alimentarse, desplazarse y reproducirse.
Los ctenóforos poseen filas de cilios que utilizan para nadar y que pueden producir reflejos brillantes al interactuar con la luz. Los larváceos, por su parte, tienen apariencia de renacuajo y construyen estructuras mucosas que emplean para filtrar partículas suspendidas en el agua.
Estos últimos pertenecen al grupo de los tunicados y están evolutivamente más próximos a los vertebrados que muchos otros invertebrados marinos. Durante la campaña, el oceanógrafo Russ Hopcroft, de la Universidad de Alaska Fairbanks, identificó cuatro especies de larváceos que medían aproximadamente entre medio centímetro y dos centímetros.
También se documentaron dos rizarios gigantes, organismos formados por una sola célula pero suficientemente grandes para observarse a simple vista. Su presencia muestra que la diversidad biológica de las profundidades no se limita a animales multicelulares y comprende formas de vida con estructuras celulares extraordinariamente complejas.
Exploración entre los 350 y los 1.157 metros
Las observaciones se efectuaron aproximadamente entre los 350 y los 1.157 metros de profundidad. En esa franja, la luz solar disminuye hasta desaparecer y las condiciones cambian rápidamente en términos de temperatura, presión, disponibilidad de alimento y concentración de oxígeno.
La llamada zona intermedia o pelágica comprende la columna de agua situada por debajo de la superficie iluminada y por encima del lecho marino. Su inmenso volumen la convierte en el mayor espacio habitable de la Tierra, pero su inaccesibilidad ha limitado durante décadas el conocimiento de las especies que viven allí.
La investigación amplía el conocimiento sobre un sector del Atlántico que continúa revelando ecosistemas desconocidos. Otras exploraciones han mostrado que bajo la superficie del océano Atlántico conviven hábitats de gran diversidad y presiones ambientales crecientes.
Durante las inmersiones, los científicos observaron una diversidad y abundancia de organismos superior a la prevista. Entre los animales documentados se encontraban calamares de cristal y un pulpo pelágico de la especie Haliphron atlanticus alimentándose de una medusa roja a unos 800 metros de profundidad.
Estas interacciones permiten estudiar cómo circula la energía dentro de las comunidades de aguas profundas y cómo los organismos transportan materia orgánica a través de distintas capas del océano.
Tecnología para observar animales sin destruirlos
Uno de los mayores obstáculos para investigar los organismos gelatinosos es su fragilidad. Las redes de arrastre tradicionales pueden romperlos, deformarlos o destruir estructuras esenciales antes de que alcancen la superficie, dificultando su identificación y el estudio de su comportamiento natural.
Para reducir ese impacto, el equipo empleó el vehículo operado remotamente SuBastian, equipado con instrumentos desarrollados por el Monterey Bay Aquarium Research Institute. Entre ellos se encontraban DeepPIV y EyeRIS, dos sistemas que utilizan láseres e imágenes de alta resolución para reconstruir en tres dimensiones la forma y el movimiento de los animales.
DeepPIV aplica técnicas de velocimetría por imágenes de partículas para visualizar el desplazamiento del agua alrededor de un organismo. Esta información permite analizar cómo nada, cómo se alimenta y qué fuerzas produce sin necesidad de manipularlo directamente.
EyeRIS genera representaciones tridimensionales remotas de animales transparentes y delicados. La combinación de estos instrumentos con cámaras de sombras, sistemas ópticos especializados y análisis genético permitió comparar simultáneamente anatomía, movimiento y material biológico.
La campaña también utilizó Squid, un microscopio confocal de rueda giratoria diseñado por investigadores de la Universidad de Stanford. El instrumento permitió observar a bordo la estructura celular tridimensional de un microorganismo vivo, un procedimiento que el Schmidt Ocean Institute presentó como una primera aplicación de este tipo en una expedición oceánica.
La posibilidad de estudiar células vivas inmediatamente después de la recolección evita algunos cambios provocados por el transporte, la descompresión o la conservación química. También acerca el análisis microscópico al entorno donde fueron obtenidos los ejemplares.
La zona intermedia participa en el ciclo del carbono
Los organismos de aguas intermedias intervienen en el transporte de carbono desde las capas superficiales hacia zonas más profundas. Parte de ese movimiento ocurre cuando animales que permanecen en profundidad durante el día ascienden por la noche para alimentarse y regresan posteriormente a capas inferiores.
Este desplazamiento diario, considerado una de las mayores migraciones animales del planeta por el volumen de organismos involucrados, contribuye a redistribuir materia orgánica, nutrientes y carbono a través de la columna de agua.
Comprender ese proceso resulta importante para determinar cuánto carbono permanece cerca de la superficie y cuánto alcanza las profundidades, donde puede quedar almacenado durante períodos prolongados. La dinámica se relaciona con el funcionamiento del océano como regulador del clima global.
El Atlántico Sur también está sometido a variaciones térmicas y atmosféricas que pueden modificar sus ecosistemas. Investigaciones anteriores han mostrado que los eventos cálidos del Atlántico Sur afectan la productividad marina y los recursos pesqueros.
Otros estudios han examinado cómo la interacción entre el océano y la atmósfera modifica regiones del Atlántico, incluida la denominada mancha fría del Atlántico Norte. Aunque se trata de procesos y territorios diferentes, ambos trabajos evidencian la necesidad de comprender el océano como un sistema donde la biología, la circulación del agua y la atmósfera están estrechamente conectadas.
Un resultado impulsado por la cooperación internacional
La expedición reunió a 24 científicos de diferentes países y especialidades, entre ellos investigadores de Brasil, Estados Unidos, Australia y Japón. La presencia simultánea de expertos en medusas, ctenóforos, tunicados, crustáceos, gusanos pelágicos y protistas facilitó la comparación inmediata de los ejemplares con especies conocidas.
Dos programas financiados por el Ocean Shot Research Grant Program de la Sasakawa Peace Foundation hicieron posible parte de la investigación. Uno estaba vinculado con la Universidad de Australia Occidental y el otro con el Bigelow Laboratory for Ocean Sciences, en Estados Unidos.
La ingeniera Kakani Katija, responsable del Bioinspiration Lab del Monterey Bay Aquarium Research Institute, destacó el valor de las tecnologías no invasivas para observar organismos que antes debían capturarse y trasladarse a laboratorios terrestres.
El estudio de estas formas de vida también puede ofrecer información sobre soluciones evolutivas desarrolladas para sobrevivir con poca luz, elevada presión, escasez intermitente de alimento y grandes distancias respecto al fondo o la superficie.
La confirmación científica continuará en laboratorios
El reconocimiento inicial de una especie nueva no representa el final del proceso taxonómico. Los investigadores deberán estudiar con mayor detalle los ejemplares, comparar sus características con colecciones científicas, revisar literatura especializada y analizar secuencias genéticas.
Posteriormente, cada descripción deberá establecer las características que distinguen al organismo de sus parientes más cercanos, designar un ejemplar de referencia y publicarse de acuerdo con las normas internacionales de nomenclatura científica.
El material recolectado durante la expedición permitirá investigar la anatomía, fisiología, comportamiento y relaciones evolutivas de los organismos identificados. También ayudará a determinar su distribución geográfica y si son exclusivos del Atlántico Sur tropical o habitan otras regiones oceánicas todavía poco examinadas.
La campaña demuestra que incluso una exploración relativamente breve puede revelar una diversidad considerable cuando reúne instrumentación adecuada y especialistas capaces de analizar inmediatamente los organismos observados. Al mismo tiempo, confirma que una parte sustancial de la biodiversidad marina permanece sin describir en la vasta columna de agua situada entre la superficie y el fondo oceánico.
Fuente(s) referenciales
Universidad de Alaska Fairbanks
Bigelow Laboratory for Ocean Sciences
