Ante el calentamiento global y otros cambios ambientales, los corales en el Océano Atlántico han disminuido drásticamente en los últimos años, mientras que los corales en los Océanos Pacífico e Índico están mejor.
por la Universidad Estatal de Pensilvania
Al describir varias especies de algas simbióticas que estos corales necesitan para crecer, un equipo internacional dirigido por Penn State descubrió que estas relaciones mutualistas del Indo-Pacífico pueden ser más flexibles y, en última instancia, resistentes a temperaturas oceánicas más altas que las del Atlántico.
Los arrecifes de coral son vastas estructuras geológicas hechas de carbonato de calcio producido por animales de coral cuyas colonias poseen densas poblaciones de algas fotosintéticas de la familia Symbiodiniaceae, en este documento denominadas «simbiontes», dentro de sus tejidos.
El blanqueamiento de los corales ocurre cuando las condiciones ambientales, como el aumento de la temperatura del océano, hacen que se rompa la relación entre las algas y los animales coralinos, lo que da como resultado una colonia blanca o blanqueada. Si bien los corales pueden recuperarse, el blanqueamiento puede provocar la muerte de los corales, según la intensidad y la duración del estrés.
«La decoloración de los corales no solo afecta a los corales en sí, sino también a ecosistemas enteros de organismos, desde invertebrados, como erizos de mar y langostas espinosas, hasta vertebrados, como peces y tortugas marinas «, dijo Todd LaJeunesse, profesor de biología en Penn State. «Es importante estudiar la biología de los corales y sus simbiontes para poder predecir cómo responderán a los cambios ambientales futuros , especialmente al calentamiento de los océanos».
Pero, dijo LaJeunesse, no todos los corales y simbiontes responderán de la misma manera. Eso es porque los océanos del mundo contienen miles de especies de corales, cada uno con sus propios atributos únicos. Y, hasta hace poco, dijo, nadie apreciaba realmente la gran diversidad de especies simbiontes y su importancia para la supervivencia de los corales.
«Los científicos agruparon previamente a todos los simbiontes en unos pocos grupos amplios», dijo LaJeunesse. «El trabajo de mi laboratorio durante los últimos años ha consistido en describir especies individuales de simbiontes para que sepamos a qué nos enfrentamos. Sin esta información, realmente no se puede estudiar adecuadamente la ecología, la fisiología y la biogeografía de los corales».
Cuando LaJeunesse y sus colegas comenzaron a describir las especies simbiontes, aprendieron que algunas son especialistas, lo que significa que solo pueden asociarse con una o unas pocas especies de corales anfitriones, mientras que otras son generalistas, lo que significa que pueden asociarse con muchas especies de corales anfitriones.
Además, encontraron que algunos corales, especialmente del Caribe, dependen de simbiontes especialistas, mientras que los corales del Indo-Pacífico se asocian con generalistas. La falta de flexibilidad entre los corales del Caribe puede hacerlos más sensibles a los cambios ambientales, mientras que los corales del Indo-Pacífico con asociaciones más flexibles pueden resistir cambios ambientales mayores.
De hecho, según LaJeunesse, las especies simbiontes que describió el equipo son importantes para los ecosistemas de arrecifes debido a su dominio ecológico y su importancia para tantas especies de coral en áreas geográficas enormes.
Dijo: «Es posible que estas especies lleguen a dominar las comunidades de coral a medida que los océanos de la Tierra se calientan y los simbiontes más sensibles se extinguen».
La nueva investigación del equipo, publicada en el Journal of Phycology , proporciona descripciones formales para varias especies de simbiontes generalistas en la región del Indo-Pacífico. Para realizar su estudio, los investigadores recolectaron muestras de coral de todo el Indo-Pacífico, incluidos los arrecifes de Palau, Tailandia, Zanzíbar de Tanzania, las Islas Fénix, la Gran Barrera de Coral de Australia y Nueva Caledonia.
A continuación, extrajeron las algas simbióticas de estas muestras y secuenciaron su ADN. Luego identificaron y describieron cinco especies de simbiontes que pueden asociarse con una variedad de especies de coral huésped.
«Es difícil comunicarse sobre cosas que no conocemos, o incluso para las que no tenemos un nombre», dijo Caleb Butler, estudiante graduado en biología, Penn State, y primer autor del artículo.
«Cuando describimos formalmente una especie, estamos poniendo un nombre a estos organismos, lo que ayuda a construir una identidad de la que podemos hablar y nos permite conectar estudios previos con investigaciones futuras. Los organismos que describimos están muy extendidos, y a medida que los océanos se calientan, estos Es probable que los generalistas térmicamente tolerantes se expandan a nuevas comunidades de corales. Reconocer estas especies distintas permite una investigación informada sobre su ecología y, luego, la capacidad de comunicar con precisión las implicaciones de nuestros hallazgos».
Específicamente, los simbiontes que describió el equipo pertenecen al género Cladocopium.
«El cladocopium es excepcionalmente biodiverso en relación con otros corales simbiontes; sin embargo, muy pocas especies de este género se han cultivado con éxito», dijo Matthew Nitschke, científico investigador del Instituto Australiano de Ciencias Marinas (AIMS).
«Una de las especies descritas por el equipo, C. proliferum, se puede cultivar en un tubo de ensayo, lo que permite un progreso significativo hacia la comprensión de los mecanismos que sustentan la simbiosis coral-algas, y se ha convertido en una especie modelo para este tipo de investigación en Australia. Nuestro equipo australiano, dirigidos por la profesora Madeleine van Oppen, actualmente están utilizando cultivos de C. proliferum en la investigación y el desarrollo de la restauración de arrecifes, con un enfoque en cómo estos simbiontes de algas contribuyen a la tolerancia al calor de los corales».
Más información: Caleb C. Butler et al, Reconocimiento formal de especies de dinoflagelados ( Cladocopium , Symbiodiniaceae) mutualistas con corales de arrecife del Indo-Pacífico, Journal of Phycology (2023). DOI: 10.1111/jpy.13340
