La hierba que se come a la vaca…

Estampa familiar vacuna
cerca de Cangas del Narcea
(Asturias, España)

Las algas microscópicas son la base del ecosistema marino y en este aspecto cumplen la misma función que la hierba para estas vacas…Del fitoplancton depende la supervivencia de una cadena alimentaria que abarca desde el plancton animal (zooplancton) hasta la ballena azul.

Prueba de ello son los acuarios permanentes en los que unas gambas sobreviven varios años en un recipiente sellado con bacterias y algas como único sustento.

Las gambas de la Ecosfera (Ecosphere)
http://www.inhabitots.com/ecospheres-eco-education-in-a-bottle/

 

En el agua de mar también podemos ver unas “gambas” microscópicas que saltan sin ton ni son…

Esos animalillos son copépodos, los habitantes más numerosos del zooplancton.
Miden entre 0.1-5 mm, aunque hay algunos parásitos de peces que alcanzan 32 cms !!

En este video vemos una muestra llena de copépodos procedente de un arrastre de red.
Ellos mismos serán protagonistas de un “mini-experimento” al final de esta entrada…

Muestra recogida el 27 de marzo de 2013.
Estación 14B, ría de Vigo (proyecto Radiales, IEO Vigo)
Fíjense si serán importantes los copépodos que incluso uno de ellos es amigo de Bob Esponja. Su nombre es “Plancton” y está muy bien hecho porque los copépodos tienen un solo ojo: el ojo medio naupliar. Por algo el creador de Bob Esponja (Stephen Hillenburg) es biólogo marino además de dibujante…
De izquierda a derecha y de arriba abajo: Pseudocalanus elongatus, Euterpina acutifrons, Agetus typicus, Oithona nana, Sheldon J. Plankton (Plancton), Acartia clausii y Oncaea media con huevos.
Las imágenes proceden de muestras de la ría de Vigo (proyecto Radiales).
Autora: Ana Miranda (IEO de Vigo).

 

Copépodos y gambas se parecen porque son crustáceos. Pueden ser herbívoros, omnívoros ó carnívoros, y aunque su dieta básica suele ser el fitoplancton también pueden capturar bacterias y zooplancton.

Sus largas antenas les sirven de “paracaídas” y sensores para detectar las algas y con sus apéndices anteriores forman un flujo de agua para llevarse el alimento a la “boca”.

Karlodinium veneficum (VGO 1111).
Imagen aumentada 400 veces.

Vamos a dejar un momento a estos “cíclopes microscópicos” para presentar al pequeño matón de hoy.

Karlodinium es un género de dinoflagelados desnudos creado en el año 2000. Nombrado en honor al científico noruego Karl Tangen, agrupa varias especies antes incluidas en el género Gymnodinium.

Entre ellas destaca Karlodinium veneficum, un “fish killer” con distribución global, responsable de importantes pérdidas económicas por la muerte de peces y otra fauna acuática en estuarios y costas de EEUU, Australia, Namibia, etc. Su “localidad tipo” en la descripción original (1956) es Plymouth, Reino Unido.

Mide apenas 10 micras pero produce “karlotoxinas” poderosamente ictiotóxicas: hemolíticas y neurotóxicas. Dañan las branquias de los peces y alteran su capacidad de osmorregulación causándoles la muerte.

Pero las karlotoxinas de K. veneficum poseen también otras propiedades. En 2010 se las relacionó en la revista PNAS (Sheng y col.) con la capacidad para inmovilizar a sus presas (algas criptofíceas).

Tricocisto
microscopía TEM
Autor: G. Hansen
Disponible en:
http://tolweb.org/Dinoflagellates/2445
Existe otra especie menos estudiada, Karlodinium armiger, que aunque no posea karlotoxinas también produce neurotoxinas desconocidas.

Se describió en 2006 en el Mediterráneo (bahía de Alfacs, Tarragona). Lo de “armiger” viene de su aspecto “armado” por la cantidad de tricocistos que contienen sus células.

Los tricocistos recuerdan a “agujas microscópicas”: alargados y con aspecto cristalino, situados en la periferia celular y apuntando como lanzas al exterior. Se desconoce su función pero podría ser defensiva y/ó excretora…

Hay muchos dinoflagelados que comen otras algas, pero lo que convierte en excepcional a Karlodinium armiger es que también ataca y devora a los copépodos según acaban de publicar Berge y col (2012) en ISME, una revista del grupo Nature.

Lo nunca visto: la “hierba” que se come a la vaca…!!

 

Acartia tonsa es un copépodo que llega a medir 1.5 milímetros, unas 150 veces más que Karlodinium. Cuando la pusieron en contacto con algunas células de K. armiger (<1000 céls/mL) se las comió. Pero al aumentar la abundancia de K. armiger (>3.500 céls/mL) sus toxinas paralizaron al copépodo en 15 min.

En nuestro laboratorio no tenemos K. armiger pero sí K. veneficum. Así que hemos hecho un experimento “quick and dirty” mezclando varios copépodos (aquellos que “saltaban alegres” en el primer video) con un cultivo de Karlodinium veneficum (VGO 1111).
Media hora después el resultado es...”tiesos como la mojama”

En su trabajo, Berge y col. describen que algunas células de K. armiger se dirigen hacia el copépodo, primero a las antenas y la cola (telson), responsables de su movimiento y capacidad sensorial. Poco a poco, ya paralizado, cubren su cuerpo como un enjambre de abejas rabiosas y lo devoran vivo…en 2 días se lo zampan enterito !!

Por el contrario 4 cepas de K. veneficum no afectaron a los copépodos, aunque según la toxicidad de las cepas que se incluyan en otro ensayo, el resultado final podría ser otro bien diferente.Nuestro video sugiere que K. veneficum VGO 1111 paraliza a los copépodos, aunque solo fue una observación aislada, sin controles negativos ni réplicas. Para confirmarlo habría que diseñar un experimento controlado como el de T. Berge y col.

De hecho la última frase de su estudio es:“Ocurrence of similar carnivorous behaviour by other harmful algal species and specially strains of K. veneficum need more attention”.

Agradecimientos
-A Ana Miranda y Gerardo Casas por la muestra de arrastre de la ría de Vigo.
-A Luisa Martínez por contarme lo del dibujante de Bob Esponja, demostrando su “poder” divulgativo en las charlas en colegios del proyecto Exper-i-Ciencia, organizadas por la delegación CSIC-Galicia y la Fundación Barrié.

Referencias:

-Ballantine D. Two new marine species of Gymnodinium isolated from the Plymouth area. JMBA 35:467-474 (1956).
-Berge T. y col. Marine microalgae attack and feed on metazoans. ISME 6:1926-1936 (2012).
-Place A.R. y col. Karlondinium veneficum–the little dinoflagellate with a big bite. Harmful Algae 14:179-195 (2012).
-Sheng y col. A dinoflagellate exploits toxins to immobilize prey prior to ingestion. PNAS 107:2082-2087 (2010).
-“Zoología de los invertebrados”. Barnes RD. Ed. Interamericana, 5ª edición, 957 pp. (1989).
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