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Quiero ser tu microalga

“Dime qué culpa he tenido de oler mal y no ser guapa / solo tengo una célula y no me pusieron patas”  (Quiero ser tu microalga: Enrique Rodda, 2017)

“Every inch of space in your head / is filled up with the things that you read”  (Everything now: Arcade Fire, 2017)

Hace tiempo escribí una entrada sobre mareas rojas titulada “La canción del verano“, pero esta titulada “Quiero ser tu microalga” es el primer ejemplo real, del tinerfeño Enrique Rodda, divertidísima y que comparto a continuación.

Quién sabe lo que cantarán las murgas en los próximos carnavales de Tenerife…

Canciones aparte, el revuelo mediático por la proliferación de Trichodesmium en Canarias ha ido mucho más allá de lo que parecía una simple anécdota de verano.

En estas semanas las especulaciones y bulos sobre la naturaleza (¡es basura/mierda porque tiene color marrón!), causas (¡son los emisarios submarinos!) y consecuencias de las manchas (¡la hepatitis A es culpa de las microalgas!) han corrido como pólvora en las redes sociales y algunos medios de comunicación, con declaraciones cruzadas entre autoridades locales y el subdelegado del gobierno central. Las consecuencias socioeconómicas de esta ceremonia de la confusión las conoceremos a corto y medio plazo. Confío en que no sean graves para las islas.

“Sanidad tacha de “disparate” vincular el brote de hepatitis A con las microalgas” (La Opinión, 10-VIII-2017)

El argumento sobre la aparición de las microalgas no convence a los ecologistas” (SER Canarias, 9-VIII-2017)

“Hay una vinculación entre los vertidos y los microorganismos en las playas” (Diario de Avisos, 11-VIII-2017)

“Desmienten al subdelegado: no existe relación entre vertidos y microalgas”  (Diario de Avisos, 12-VIII-2017)

En medio del ruido mediático se han interpuesto voces de investigadores de la ULL, ULPGC y BEA, así como yo mismo en este blog, describiendo la naturaleza de las manchas (es una cianobacteria marina y sí, puede ser marrón y parecer mierda), explicando sus causas más probables (todo apunta a condiciones ambientales y el cambio climático), y sus consecuencias habituales (dermatitis por el amonio que liberan al agua).

“Así son las microalgas que invaden este verano la costa de Tenerife” (La Opinión, 30-VII-2017)

“Del fondo marino a la costa canaria” (El Día, 11-VIII-2017)

En ciencia no hay respuestas para todo ni certezas absolutas: el conocimiento está expuesto continuamente a debate y revisión por la comunidad científica. Es la única forma de progresar y lo demás corresponde al territorio inmutable de la fe.

Y para elaborar respuestas con base científica hacen falta estudios.

Después de escribir la entrada anterior mientras revisaba bibliografía descubrí un artículo recién publicado en Scientific Reports (Rahav y col. 2017), que relaciona vertidos urbanos con un bloom de Trichodesmium en Israel. Este artículo saltó también ahora a los medios de comunicación con titulares como:

“Científicos de Israel confirman que las microalgas se deben a “Aguas Residuales” (Canariasenred, 13-VIII-2017)

“Un estudio contradice al Gobierno: los vertidos fecales alimentan las microalgas” (La Opinión, 14-VIII-2017)

Vertido urbano y tricomas de Trichodesmium a resultas de la proliferación en Haifa. Fuente: Rahav y col. (2017)

Dicho estudio constituye toda una novedad por haber demostrado inequívocamente una relación entre ambos fenómenos y un ejemplo de lo que no hay disponible todavía en Canarias, por mucho que se quiera utilizar como “arma arrojadiza” en este caso.

Rahav y col. realizaron un muestreo antes, durante y después de un vertido urbano, analizando las condiciones oceanográficas y físico-químicas del agua, así como las poblaciones de bacterias y fitoplancton, confirmando la relación entre un vertido localizado e intenso en la costa de Haifa por deficiencias y/o sobrecarga del sistema de alcantarillado, con una proliferación de Trichodesmium erythraeum. El vertido tuvo lugar durante 5 días, en febrero 2015, con temperaturas en el agua de 18-19ºC.

De ahí a extrapolar que un estudio en invierno en el Mediterráneo Oriental es la prueba de que los blooms de verano en Canarias son por culpa de los emisarios hay mucho trecho, queridos lectores, porque necesitamos los datos de Canarias para confirmar que los motivos son los mismos en ambos casos. Esta al menos es mi humilde opinión.

Y vuelvo a insistir en que el conocimiento previo sobre las proliferaciones de Trichodesmium apunta como causa más probable en Canarias a las condiciones ambientales favorables durante el verano y al cambio climático como razón más profunda. Que sepamos los blooms en Canarias no han surgido localizados frente a un vertido urbano como en el estudio en Israel, sino que cubren una amplia extensión y han afectado tanto a las costas de la isla de Tenerife como a las de La Palma y Gran Canaria.

De hecho, si buscamos en la bibliografía, encontraremos aproximadamente 200 estudios científicos sobre blooms de Trichodesmium entre 1965 y 2017, con trabajos que podríamos titular así:

Científicos de India confirman que la eutrofización inhibe las proliferaciones de Trichodesmium(Martin y col. 2013)

Paisaje en la costa del estuario de Kochi, también conocido como “la reina del mar Arábigo”. Fuente: Tourism of India

Dicho estudio, realizado en el mayor estuario en el oeste de India, con problemas de eutrofización por culpa de vertidos urbanos, concluye que la desaparición de los blooms de Trichodesmium desde 1975 en la región (Kochi) se debe probablemente al aumento de los niveles de nutrientes.

En el mar Arábigo, donde se registran habitualmente extensas proliferaciones de Trichodesmium, un trabajo recién publicado (agosto de 2017; Jyothibabu y col.), relaciona las causas de 32 blooms en la región (más otros 27 en diversas partes del mundo), con la presencia de aguas cálidas subsuperficiales favorables para su crecimiento.

Mientras, en Brasil, las floraciones de Trichodesmium en regiones costeras suelen estar asociadas con periodos cálidos y posteriores a las lluvias. Como en febrero de 2014 cuando una extensa proliferación afectó a numerosas playas en una región tropical (en el Estado Bahía), obligando al cierre de varias de ellas con perjuicios para el turismo y la pesca (de J. Affe y col. 2016). Los análisis de nutrientes no revelaron nada anormal, mostraban concentraciones típicas de aguas oligotróficas.

Curiosamente, el primer registro de un bloom de Trichodesmium en Brasil pertenece a Charles Darwin, durante la travesía del Beagle (1831-1836), también en el estado de Bahía:

March 18th.—We sailed from Bahia. A few days afterwards, when not far distant from the Abrolhos Islets, my attention was called to a reddish-brown appearance in the sea. The whole surface of the water, as it appeared under a weak lens, seemed as if covered by chopped bits of hay, with their ends jagged. These are minute cylindrical confervae, in bundles or rafts of from twenty to sixty in each. Mr. Berkeley informs me that they are the same species (Trichodesmium erythraeum) with that found over large spaces in the Red Sea, and whence its name of Red Sea is derived.”

Volviendo a Canarias, nada es descartable del todo en este momento y pueden ser varias las causas que contribuyan en distinto grado. Hablamos de un fenómeno reciente en la región de Canarias, con un primer antecedente en 2004 (Ramos y col. 2005) como cité en la entrada anterior, cuyo registro parece haber sido cada vez más habitual desde 2010, aunque no tan intenso, tal como comentaba Nereida Rancel en la primera entrada sobre este asunto.

Sobre el metabolismo y la asimilación de nutrientes en Trichodesmium

A pesar de ser una cianobacteria fijadora de nitrógeno por supuesto que puede asimilar fuentes de nitrógeno disponibles en el agua (nitratos, amonio y aminoácidos). Y si los niveles de dichos nutrientes son suficientemente elevados pueden llevar a disminuir las tasas de fijación de N2 (Mulholland y col. 2002), dado que la fijación de N2 es una ventaja adaptativa que permite a Trichodesmium alcanzar elevadas productividades y desarrollar proliferaciones en aguas oligotróficas, costeras y oceánicas.

Sobre el metabolismo mixótrofo de Trichodesmium no se conoce mucho todavía pero este mismo año, también en Scientific Reports, se publicó un artículo mostrando su capacidad para asimilar materia orgánica disuelta en un estudio en el suroeste del Pacífico (Benavides y col. 2017).

El bloom de Trichodesmium en Santa Cruz de La Palma. Autora: Olga Hernández

Cuando se realicen estudios en Canarias avanzaremos en determinar cuáles han sido las causas de la proliferación masiva de este verano (y otras que quizá ocurrirán en el futuro). Mientras tanto considero que lo mejor es ser prudentes y evitar mensajes alarmistas infundados que perjudiquen la imagen de Canarias de forma inopinada y gratuita.

Vivimos en la sociedad del “todo ahora”, 150 caracteres…pero ¿a quién beneficia esto?

Primero debe estar la salud de las personas y la protección del medioambiente.

Independientemente de que los estudios relacionen a Trichodesmium con los emisarios – en ninguna, poca o mucha medida -, nada justifica que no se redoblen desde ya los esfuerzos e inversiones en mejorar el control de las aguas costeras y los vertidos urbanos. No hace falta esperar a las conclusiones científicas para esto. Ni en Canarias ni en muchas otras zonas costeras de la península ibérica.

Nunca he descartado la posibilidad de que los famosos emisarios submarinos puedan jugar algún papel en las proliferaciones de Trichodesmium. Pero sí estoy absolutamente en contra de los mensajes alarmistas que dictaminan tajantemente, sin pruebas de ningún tipo, que esto es culpa de vertidos urbanos cuando en realidad nadie tiene datos in situ todavía.

Manchas de Trichodesmium en Canarias. Esta imagen encabeza un artículo titulado “Doctor en Ciencias del Mar: “Es innegable la relación entre las cianobacterias y las aguas residuales”. Fuente: Canariasenred

Lo fácil es echarle la culpa a los representantes de la sociedad (como si nosotros mismos no tuviésemos parte de responsabilidad como sociedad que somos), y a los emisarios submarinos, de un fenómeno que a simple vista parece mierda flotando en el agua.

Los trabajos científicos son caros, necesitan personal formado, tiempo, reflexión y conocimiento previos para interpretar los resultados y emitir conclusiones. Y estas, antes de ser publicadas, son revisadas y validadas por otros científicos que actúan como revisores o árbitros independientes de los artículos científicos.

Por suerte si algo no escasea en Canarias son científicos marinos de primer nivel y centros de investigación preparados para responder a estas cuestiones. Sólo hace falta disponer del apoyo y financiación necesarios para llevar a buen puerto dichos estudios.

Referencias:

-Benavides M. y col. Dissolved organic matter uptake by Trichodesmium in the Southwest Pacific. Scientific Reports 7:41315 | DOI: 10.1038/srep41315 (2017)
-Darwin C. A naturalist’s voyage round the world (1860). Disponible en: gutenberg.org
-de J. Affe M. y col. Floración de Trichodesmium erythraeum en la región costera tropical de Brasil. Revista de Biología Marina y Oceanografía 51: 175-179 (2016)
-Jyothibabu R. y col. Trichodesmium blooms and warm-core ocean surface features in the Arabian Sea and the Bay of Bengal. Mar. Poll. Bull. 121: 201-215 (2017)
-Martin G.D. y col. Impact of eutrophication on the occurrence of Trichodesmium in the Cochin
backwaters, the largest estuary along the west coast of India. Environ. Monit. Assess. 185: 1237-1253 (2013)
-Mulholland M. y col. Nutrient Controls on Nitrogen Uptake and Metabolism by Natural Populations and Cultures of Trichodesmium (Cyanobacteria). J. Phycol. 37:1001 – 1009 (2002)
-Rahav E & Bar-Zeev E. Sewage outburst triggers Trichodesmium bloom and enhance N2 fixation rates. Scientific Reports 7:4367 | DOI:10.1038/s41598-017-04622-8 (2017)
-Ramos AG y col. Bloom of the marine diazotrophic cyanobacterium Trichodesmium erythraeum in the Northwest African Upwelling. MEPS 301:303-305 (2005)

Más respuestas sobre Trichodesmium

Mi opinión personal, señor Aronnax, es la de que hay que ver en esta denominación de mar Rojo una traducción de la palabra hebrea “Edom”, y si los antiguos le dieron tal nombre fue a causa de la coloración particular de sus aguas.
-Hasta ahora, sin embargo, no he visto más que agua límpida, sin coloración alguna.
-Así es, pero al avanzar hacia el fondo del golfo verá usted el fenómeno. Yo recuerdo haber visto la bahía de Tor completamente roja, como un lago de sangre.
-Y ese color ¿lo atribuye usted a la presencia de un alga microscópica?
-Sí. Es una materia mucilaginosa, de color púrpura, producida por esas algas filamentosas llamadas Tricodesmias, tan diminutas que cuarenta mil de ellas apenas ocupan el espacio de un milímetro cuadrado. Tal vez pueda verlas cuando lleguemos a Tor.
-No es ésta, pues, la primera vez que recorre el mar Rojo a bordo del Nautilus.
-No.

(Julio Verne, “20.000 Leguas de viaje submarino”)

 

Después de la entrada anterior no quería abandonar el asunto de la marea roja de Trichodesmium erythraeum en Canarias sin escribir sobre su ecología y aclarar que sus proliferaciones no suponen un peligro para las personas ni para la fauna marina. Ahora entraré a los detalles…

1) La ecología de T. erythraeum

Trichodesmium es un género de cianobacterias fijadoras de nitrógeno (diazótrofas), es decir, asimilan dicho elemento de la atmósfera (N2) al igual que hacen, p. ej., las bacterias simbiontes del género Rhizobium en las raíces de plantas leguminosas.

Se trata de uno de los principales fijadores de nitrógeno en el mar, con un papel destacado en los ciclos biogeoquímicos de los océanos por los nutrientes que liberan durante y al final de sus proliferaciones. Fijar nitrógeno atmosférico supone una ventaja competitiva para Trichodesmium en aguas oligotróficas (pobres en nutrientes) sobre la gran mayoría de organismos fotosintéticos que sólo asimilan nitrógeno disuelto en agua (p.ej. a partir de nitratos, amonio o urea).

La fijación de nitrógeno es posible gracias a una enzima nitrogenasa y dado que el oxígeno la inactiva, la fotosíntesis (productora de oxígeno) y la fijación de N2 deben estar separadas física (en células especializadas) y/o temporalmente (fotosíntesis diurna y fijación de N2 nocturna).

(a) Colonias de Trichodesmium, (b) La zona con los diazocitos, fijadores de nitrógeno, señalada por el paréntesis blanco (c) Tricomas de Trichodesmium: las zonas claras son aquellas que han consumido más reservas de carbono (d) Inmunolocalización de la proteína NifH asociada con la expresión de la enzima nitrogenasa, marcando los diazocitos (e) La zona homogénea entre las flechas indica también los diazocitos. Fuente: Fig. 2 de Bergman y col. (2013)

El caso de Trichodesmium es especial porque fija N2 durante el día en unas células denominadas diazocitos. La diferenciación temporal es sutil en este caso: sus tasas de fotosíntesis se reducen hacia el mediodía, mientras que aumentan las de fijación de nitrógeno. Así, Trichodesmium dispone de una fuente inagotable de nitrógeno y las limitaciones de nutrientes para su crecimiento vienen más bien del fósforo y el hierro.

El fósforo es escaso en la superficie del océano abierto, pero las colonias de Trichodesmium pueden migrar en la columna de agua gracias a vacuolas de gas que llegan a soportar presiones como las que reinan a 100-200 m de profundidad. En superficie las colonias asimilan (y acumulan) carbono y nitrógeno. Con dicho “lastre” de material de reserva se hunden y capturan el fósforo más abundante en profundidad.

A medida que su metabolismo consume las reservas acumuladas, las colonias de T. erythraeum se vuelven más ligeras y ascienden de nuevo a la superficie continuando así el ciclo de asimilación de nutrientes, fotosíntesis y fijación de nitrógeno.

T. erythraeum contiene grandes cantidades de hierro y se le supone muy eficiente a la hora de capturar dicho elemento, imprescindible además para la fijación de nitrógeno.

Pero el hierro es un elemento muy escaso en el océano que limita también la fotosíntesis. De ahí los famosos (aunque fallidos) experimentos de fertilización con hierro que pretendían aumentar la productividad del mar y contrarrestar de paso el calentamiento global (Ice Age I y II).

En los océanos ocurren fertilizaciones naturales de óxidos de hierro gracias al polvo del desierto depositado por la acción del viento. El efecto de la arena del Sáhara en Canarias se considera uno de los factores que contribuyen a las proliferaciones de Trichodesmium, tal como nos explicaba Nereida Rancel en la entrada anterior. Pero sus efectos se hacen notar en otras zonas mucho más remotas, al otro lado del Atlántico: en el Golfo de México. Pinchen si no en la siguiente animación de la NASA y alucinen cómo alcanzan dicha región las partículas de polvo del Sáhara.

La animación muestra el grosor de las partículas de aerosol entre 4-11 de julio 2016, destacando la capa de aire del Sahara que contiene el polvo del desierto (en naranja/marrón). Autor: NASA/GSFC. Fuente: The Weather Channel

Los aportes significativos de hierro en dicha región durante el verano, procedentes del polvo del Sáhara contribuirían a explicar los “blooms kilométricos” de Trichodesmium registrados en las costas de Florida desde los últimos 50 años. el polvo en suspensión también origina amaneceres y atardeceres brumosos en la región…

Asimismo, en el golfo de México ocurren cada año blooms de Karenia brevis, un dinoflagelado tóxico endémico en dicha zona del mundo. Sus proliferaciones tóxicas suelen teñir el mar y causan graves perjuicios para la fauna marina, actividades pesqueras y turísticas. Se conocen desde hace más de 60 años y suelen coincidir con proliferaciones de ¿imaginan quien? Sí, Trichodesmium erythraeum.

Karenia brevis: imagen al microscopio electrónico (Fuente: myfwc)
 y óptico (40X. Autor: F. Rodríguez)

De hecho varios estudios recientes argumentan que dicha coincidencia no es casual y establecen una estrecha relación entre ambos organismos.

Esta teoría fue propuesta por Walsh & Steidinger (2001) en un trabajo cuyo título parece una novela de intriga: Saharan dust and Florida red
tides: the cyanophyte connection“. 

Según dichos autores el nitrógeno atmosférico fijado por T. erythraeum sería liberado en el agua como amonio y nitrógeno orgánico disuelto (aminoácidos), aportando una nueva fuente de nutrientes para bacterias y microalgas, estimulando las proliferaciones de K. brevis en la región.

¿Y cómo de importantes son esas cantidades de nutrientes? Pues considerables. En un estudio reciente  (Lenes y col. 2010) usaron datos de blooms de T. erythraeum entre 1960-2008, estimando que los nutrientes aportados por sus colonias al ecosistema marino equivaldrían al 100% del nitrógeno y fósforo necesarios para desarrollar los blooms de K. brevis.

2) Las mareas rojas de T. erythraeum no son peligrosas.

Como hemos visto, en las costas de Florida las mareas rojas de Trichodesmium son un fenómeno habitual que sucede todos los años. Dado su aspecto los marineros anglosajones las conocían como “sea sawdust” (serrín marino). No están asociadas con la contaminación ni vertidos de origen humano, se trata de fenómenos naturales en la región. Llegan a ser visibles desde el espacio dado que se extienden a lo largo de varios kilómetros, y no se consideran nocivas porque nunca han originado efectos perjudiciales sobre la salud de las personas ni la vida marina.

Por este motivo Trichodesmium tampoco aparece en la lista de especies de microalgas y cianobacterias nocivas de la UNESCO que pueden consultar aquí.

No obstante, es cierto que los trabajos en cultivos y muestras naturales de varias especies de Trichodesmium (incluyendo T. erythraeum), demuestran que suelen producir toxinas. El perfil es variable según los estudios pero suele incluir microcistinas, al igual que muchas otras cianobacterias de agua dulce. Esto no supone un riesgo para la salud ni la fauna marina porque dichas toxinas no ocasionan daños por contacto directo con la piel. Las intoxicaciones por microcistinas y otras toxinas de cianobacterias sí son un riesgo para la salud cuando proliferan en aguas continentales usadas para la ganadería o el consumo de agua potable.

Las precauciones que debemos tomar con mareas rojas de cianobacterias como Trichodesmium surgen de que pueden ocasionar (en algunos casos) dermatitis, picores o escozor debido a niveles elevados de amonio en agua. Pero esto tampoco es exclusivo de Trichodesmium y puede suceder también con otras mareas rojas como p.ej. las de Noctiluca scintillans, un dinoflagelado heterótrofo no tóxico.

Clorofila detectada con el OrbView-2 SeaWIFS (1 agosto 2004), mostrando la corriente advectiva arrastrando las poblaciones de T. erythraeum desde la zona de afloramiento costero hacia las Islas Canarias. Fuente: Fig. 1C de Ramos y col. (2005)

En la región de Canarias no había registros de proliferaciones masivas de T. erythraeum hasta que en agosto de 2004 se observó mediante imágenes de satélite una proliferación en la costa noroccidental de África (Ramos y col. 2005). Alcanzó varias islas del archipiélago y los análisis de toxinas de dichos autores indicaron sólo la presencia de niveles bajos de microcistinas (0.1-1 μg/g peso seco).

Les citaré otro ejemplo con datos de toxinas. A lo largo de las costas de Brasil se registran habitualmente mareas rojas de Trichodesmium, asociadas con la corriente costera del Brasil que llegan a alcanzar 100 km de longitud.

A pesar de su extensión y frecuencia nunca se han registrado efectos negativos sobre la salud pública, excepto en un caso aislado de 1963 en la costa de Pernambuco (Satô y col. 1966). En un estudio reciente (Proença y col. 2009) analizaron las toxinas en muestras naturales de 2007 durante proliferaciones de T. erythraeum en las costas del Estado de Bahía, encontrando niveles bajos de análogos de saxitoxinas y microcistinas (9-300 μg/g peso seco), que creen podrían proceder, al menos en parte, de otras especies tóxicas presentes en el agua.

Dichos valores son mucho más elevados que los medidos en T. erythraeum en Canarias pero Proença y col. (2009) concluyeron que las proliferaciones de T. erythraeum no entrañaban riesgo alguno para la salud, por los motivos que explicábamos antes. La agencia medioambiental del Estado de Sao Paulo desaconseja habitualmente el baño en playas afectadas por mareas rojas de Trichodesmium, para evitar casos de dermatitis o exposición al aerosol marino de otras proliferaciones potencialmente tóxicas que puedan ocurrir asociadas a Trichodesmium.

En Canarias las medidas de precaución por parte de las autoridades locales han ido en el mismo sentido: la recomendación era no bañarse pero no han existido prohibiciones de acceso o baño en ninguna playa (El Día, 29-VII-2017), a diferencia de lo que ha sucedido en playas del Mediterráneo afectadas por proliferaciones de Ostreopsis, un dinoflagelado potencialmente tóxico que sí puede ocasionar molestias respiratorias por exposición al aerosol marino (enlace).

Costa de Punta del Hidalgo, al norte de la Isla de Tenerife. Autor: F. Rodríguez

La nota curiosa sobre Trichodesmium erythraeum proviene de estudios en regiones tropicales, donde varios autores sugieren que algunas de sus toxinas podrían estar relacionadas con la ciguatera o síntomas similares (Kerbrat y col. 2011), incluyendo a otras cianobacterias cercanas genéticamente como Hydrocoleum lyngbyaceum (Laurent y col. 2008).

Se trata sólo de una teoría basada sobre todo en estudios bioquímicos en cianobacterias y peces, pero podría plantear nuevas hipótesis de investigación en un tema como la ciguatera que preocupa en la actualidad en las Islas Canarias.

La conclusión es: como normal general ante una marea roja mientras no se identifique al organismo responsable, la precaución y desconfianza instintivas ante las manchas en el agua son siempre buenas consejeras y debemos evitar el contacto directo en la medida de lo posible hasta que ésta se disperse…

Referencias:

-Bergman B. y col. Trichodesmium–a widespread marine cyanobacterium with unusual nitrogen fixation properties. FEMS Microbiol Rev 37:286–302 (2013)
-Kerbrat AS y col. First Evidence of Palytoxin and 42-Hydroxy-palytoxin in the Marine Cyanobacterium Trichodesmium. Mar. Drugs 9:543-560 (2011)
-Laurent D. y col. Are cyanobacteria involved in Ciguatera Fish Poisoning-like outbreaks in New Caledonia? Harmful Algae 7:827–838 (2008)
-Lenes JM & Heil CA. A historical analysis of the potential nutrient supply from the N2 fixing
marine cyanobacterium Trichodesmium spp. to Karenia brevis blooms in the eastern Gulf of Mexico. J. Plankton Res. 32:1421-1431 (2010)
-Proença LAO y col. Screening the toxicity and toxin content of blooms of the cyanobacterium Trichodesmium erythraeum (Ehrenberg) in northeast Brazil. J Venom Anim Toxins incl Trop Dis. 15:204-215 (2009)
-Ramos AG y col. Bloom of the marine diazotrophic cyanobacterium Trichodesmium erythraeum in the Northwest African Upwelling. MEPS 301:303-305 (2005)
-Satô S. y col. On the mechanism of red tide of Trichodesmium in Recife north eastern Brazil, with some considerations of the relation to the human disease Tamandaré Fever. Trabhs Inst Oceanogr (Univ Recife) 5:7-49 (1966)
-Walsh, J. J. and Steidinger, K. A. Saharan dust and Florida red tides: the cyanophyte connection. J Geophys Res Oceans 106:11597-11612 (2001)
-Web: MOTE Marine Laboratory & Aquarium

Relato de una marea roja en Tenerife

El catamarán Bonadea 2. Fuente: BONADEA II

El pasado 13 de julio me llegó un comentario vía facebook de Alejandro Escánez, que trabaja en la actualidad con cefalópodos en su tesis doctoral y a quien conocí en el IEO de Canarias.

Alex compartía una curiosa imagen de agua de mar teñida de color rosado en el sur de Tenerife, preguntando si alguien tenía pistas sobre qué podía ser…descartando al Clipper de fresa y otras hipótesis igual de divertidas.

La muestra pertenecía al catamarán “Bonadea 2“, de la empresa BONADEA II, con sede en Playa de Las Américas, que organiza excursiones de avistamientos de cetáceos en el sur de Tenerife.

Aquí les dejo un enlace al vídeo de BONADEA II sobre la recogida de la muestra a primera hora de la tarde del 12 de julio. Inicialmente la botella tenía este aspecto, con unos calderones al fondo…

Y ahora vean el estado final de la misma muestra pocas horas después…

En los comentarios de facebook sugerimos un poco de todo pero no dimos con el organismo en cuestión e incluso se llegó a sospechar de algún contaminante vertido al mar. Para confirmar a ciencia cierta de qué se trataba era necesario observar una muestra al microscopio.

Y así fue como llegaron a su identificación Nereida Rancel y colaboradores, de la Universidad de La Laguna. Nadie mejor que la propia investigadora, a la que reitero mi agradecimiento por participar en esta entrada y explicarnos la naturaleza de esta marea roja.

Hablemos con ella pues !!

Nereida Rancel accedió amablemente a contestar varias cuestiones que transcribo aquí en su totalidad. La primera que le planteé fue una introducción personal sobre su formación y trayectoria científica:

“Mi nombre es Nereida Rancel, desde mayo del 2017 soy investigadora post doctoral del grupo de BOTMAR en la Universidad de La Laguna con la investigadora principal Dra. Marta Sansón (departamento de Biología Vegetal, Ecología y Fisiología Vegetal), donde estoy contratada con cargo a un proyecto de investigación. En 2004 me licencié en Biología especialidad Marina. Fue en el 2005 cuando comencé a investigar con macroalgas en este mismo grupo, donde obtuve la suficiencia investigadora en botánica marina en 2008, así como el DEA estudiando un alga roja llamada Pterocladiella melanoidea.

En el 2010, me contactó el Dr. Guillermo García Reina para ir a trabajar al Banco Español de Algas (BEA). Ese mismo año, realicé una estancia de formación en la Colección de microalgas y protozoos de la Universidad de Colonia (CCAC) en el grupo del Dr. Michael Melkonian, y fue en ese momento donde el Prof. Melkonian me propone ser alumna de doctorado de su grupo. Durante 5 años dividí mi trabajo y mi vida en la colección de microalgas del BEA (Gran Canaria) y mi tesis doctoral en Alemania. Dejé mi trabajo en la colección BEA en 2015, para centrarme en la escritura de la tesis y su defensa, y me mudé definitivamente a Colonia. El 30 de mayo de 2016 defendí mi tesis doctoral en la Universidad de Colonia que trataba de la filogenia, sistemática y evolución de cianobacterias (Nostocales).”

¿Cuándo y cómo te llegó la noticia de esta mancha en el mar?

La marea roja de Tenerife (15 de julio 2017). Autor: J. Reyes

“Fue en junio (tercera semana) cuando la noticia me llegó por mensajes de amigos, el grupo de BOTMAR llegábamos de realizar nuestro trabajo de campo en la Gomera. Era una circular que decía que se cerraban algunas playas con motivo de una macroalga tóxica. Al día siguiente la viceconsejera de medioambiente dio la noticia en los medios, se trataba de un Bloom de Trichodesmium erythraeum, el caso es que, a pesar de la noticia, la gente siguió especulando sobre si eran manchas de vertidos de emisarios (¡qué no digo que no haya un problema con los mismos!), sedimentos en el mar o incluso polen!

En las redes sociales pasaba algo parecido, fotos sobre qué podía ser…pero no habíamos podido observar la muestra al microscopio y la curiosidad nos invadía, seguro que entiendes a qué me refiero, jajajaja”

¿Fuiste tú misma a recoger las muestras? ¿dónde y cómo fue el muestreo?

“El sábado 15 de julio, fui a trabajar en la costa de Teno a los Gigantes en zodiac junto con la Dra. Marta Sansón y el Dr. Javier Reyes, la mancha abarcaba toda la costa, zonas más densas que otras. La morfología de la mancha recordaba a la de Trichodesmium, flotando y con aspecto pajizo…así que sin dudarlo cogí una muestra, y Javi sacó fotos y videos.

La recolección de muestras planctónicas tiene un protocolo con red de plancton entre otros, pero lamentablemente en ese momento no teníamos los utensilios necesarios…así que con un bote y mi mano la cogimos (jajajaja).

La marea roja de Tenerife (15 de julio 2017). Autor: J. Reyes

Llegamos del campo sobre las 6 de la tarde, aunque sospechábamos de qué se trataba, la curiosidad nos pudo…así que fuimos al departamento a mirarla al microscopio…y efectivamente seguía siendo Trichodesmiun erythraeum.”

¿Habías visto otras manchas parecidas antes? ¿Cómo la describirías?

“Pues sí, desde el 2004 las había visto desde la playa y leído sobre ellas en los periódicos, pero fue en el 2010, desde el BEA que la empezamos a observar cada verano aproximadamente…
La mancha está flotando en la superficie, tiene color marrón pajizo, y cuando la tocas se disipa, abriéndose…ahí es cuando puede observarse su similitud con las hebras de heno, pero en miniatura. (¡obviamente!).”

El responsable de la marea roja al microscopio: Trichodesmium erythraeum. Autor: J. Reyes

¿Cómo identificaste de qué organismo se trataba?

“Cuando se observa con detalle la superficie del agua donde están presentes se pueden distinguir pequeños agregados en forma de diminutas agujas, característicos de las colonias que forman. Cada filamento contiene una media de unas 100 células.

En el microscopio, esta microalga forma unas colonias filamentosas, con tricomas rectos en grupos cubiertos por un fino mucílago, presentan un color marrón rojizo, en este caso medía unos 6-8 micras de ancho, en los extremos atenuados células terminales alargadas e hialinas, o en los no atenuados, sólo con una célula terminal redondeada o estrechada, sin vainas firmes.

Imagen con más aumentos de Trichodesmium erythraeum. Autor: J. Reyes

Presentan aerocistes (vesícula cargada de aire que ayuda en la flotación) en el interior de las células, lo que le confiere capacidad para flotar y migrar con la columna de agua.
Igualmente había aprendido a reconocerla por sus caracteres morfológicos con el Prof. Melkonian y la Dra. Barbara Melkonian en el Banco Español de Algas en el 2011.”

¿Cuáles son los datos principales que nos puedes comentar sobre esta especie y de por qué colorean así el mar sus proliferaciones?

“Tal y como te comenté en otra pregunta, estas cianobacterias son marrón/rojizas y forman capas flotantes en la superficie. Existen estudios desde la NASA en las costas de Florida por un problema parecido, donde concluyeron (entre otros) que el afloramiento se ve favorecido por un incremento de hierro en el agua a causa del polvo del Sahara.

Lo que pasa en la zona de Canarias es que, en épocas de calima, donde el Alisio no sopla y las temperaturas son altas, se dan las condiciones perfectas para que se dé el afloramiento de Trichodesmium, pues la calima viene cargada de polvo del Sahara rico en hierro, como no hay viento se deposita en grandes cantidades en las costas canarias, que unido a la temperatura del agua en esta época del año forman un caldo de cultivo ideal para esta el afloramiento de esta cianobacteria. Después del afloramiento, las cianobacterias mueren, y las aguas lucen entre rojas y marrones durante un tiempo, liberan la ficoeritrina (pigmento rojo) al mar, tiñéndolo de rojo y los filamentos se quedan de color verde pues queda a la vista el pigmento verde (clorofila).”

¿Tiene algo que ver con tu trabajo en este momento, o si no, cuáles son tus intereses/proyectos actuales?

“En cierta manera sí, y no…mi contrato actual es para el estudio y análisis de distribución histórica y distribución actual de las especies Cystoseira abies-marina, Cystoseira tamariscifolia y Cystoseira mauritanica en la provincia occidental canaria para la toma de decisiones en la elaboración de sus planes de recuperación, pues este es otro problema de las costas canarias que requiere especial interés. Pero dado mi campo de especialización en algas, otro de mis intereses es el de la biodiversidad, filogenia, sistemática y evolución de cianobacterias…especialmente las Canarias, pues son un grupo de algas de alto interés por su capacidad de sintetizar toxinas y otros metabolitos secundarios, y hasta ahora un grupo bastante desconocido en nuestras islas, así que junto con la Dra. Marta Sansón y dos investigadores expertos en este campo, de la Universidad Internacional de Florida (Dr. Niclas Engene y la Dra. Ana Tronholm) estamos pidiendo proyectos para poder abrir esta interesante línea de investigación.”

Espero que les haya gustado esta entrevista tanto como a mí ! Nereida nos ha facilitado cantidad de información interesante que servirá para salir de dudas la próxima vez que alguien descubra otro fenómeno similar.

El Mar Rojo. Autor: NASA. Fuente: Earthweek

Por mi parte sólo querría añadir una curiosidad.

El Mar Rojo se cree que podría deber su nombre a las proliferaciones estacionales de esta misma cianobacteria. Los griegos conocían a dicho mar como “Erythra Thalassa” (literalmente Mar Rojo).

Pero esto no pasa de ser una hipótesis. Además, la descripción del color en los textos de la antigua Grecia era distinta a la actual ya que ésta difiere según la cultura.

Por eso, aunque los antiguos griegos veían los colores igual que nosotros, ellos no usaban el azul para hablar del cielo o el mar. El poeta Homero describía el mar como púrpura, blanco o del color del vino. Lo aprendí leyendo “El ojo desnudo” (Antonio Martínez Ron, 2016). Y si están interesados encontrarán una discusión detallada sobre el término “Mar Rojo” en Abarim Publications. Hasta la próxima entrada !

Agradecimientos:

A la empresa Bonadea II por acceder a compartir imágenes e vídeos en esta entrada, a Álex Escánez por darme a conocer el fenómeno y especialmente a Nereida Rancel y Javier Reyes por la entrevista y el material gráfico, respectivamente.

 

De repente la ciguatera

Antes de escribir pensé: ¿cuántas veces he tratado sobre ciguatera y Gambierdiscus? Y encontré hasta 7 entradas, la primera de ellas sobre G. excentricus“Una especie nueva en Canarias” (Fraga y col. 2011), y la última “La isla de arena”.

Hoy llega la nº8, a propósito de varios artículos sobre ciguatera en medios de comunicación nacionales y también de una nueva publicación de nuestro grupo del IEO de Vigo (Rodríguez y col. 2017).

¿A qué viene tanta atención en la prensa? Pues no lo sé. Una intoxicación grave sí sería noticia, pero tal cosa no ha sucedido en estos días, que sepamos. Aunque es verdad que la ciguatera es un riesgo emergente en Canarias muy presente en las autoridades sanitarias, pescadores locales y sociedad en general.

Fuente: AECOSAN

Los brotes de ciguatera en Europa durante la última década (en Canarias y en Alemania, aunque en este país por pescado importado), han despertado el interés de autoridades e investigadores >>> y las consecuencias del control obligatorio de ciguatoxinas previo a la venta del pescado que sobrepasa los límites de peso en especies de riesgo (medregal, mero, etc), preocupan cada vez más a las cofradías de pescadores de Canarias <<<

En el área de investigación encontramos al proyecto europeo EuroCigua (cofinanciado por la EFSA y coordinado por la Agencia Española de Consumo, Seguridad Alimentaria y Nutrición: AECOSAN), y a nivel nacional el proyecto CICAN de nuestro grupo (finalizado en 2016). Además, el pasado 10 de marzo comenzó el proyecto MIMAR, con financiación del programa MAC 2014-2020 de cooperación territorial de la UE (INTERREG), en el que se estudiará también Gambierdiscus en la región de la Macaronesia.

El boom en prensa lo desató el diario ABC el 24 de junio con “La ciguatera, el «nuevo anisakis» que llega al pescado europeo”, bajo el epígrafe “CAMBIO CLIMÁTICO” y con el segundo titular de “Europa investiga la expansión de una toxina en el mar Mediterráneo y el océano Atlántico, típica del Caribe, que causa intoxicaciones alimentarias”.

Conste que el contenido del artículo era bastante acertado. Pero usar algo que el público conoce (parásito Anisakis) para explicar luego otra cosa que no tiene nada que ver (microalga Gambierdiscus) confunde mucho.

Gambierdiscus fotografiado a 400 aumentos. Autor: F. Rodríguez

Enganchar al lector con un titular atractivo no es malo siempre que ello no suponga olvidarse de un mínimo de rigor. Porque luego queda la sensación de una serpiente de verano, o algo peor, un “clickbait”: contenidos sin interés con un titular impactante (que no era el caso pero…).

Lo cierto es que ABC consiguió arrastrar la atención del público a la vista de la cascada de artículos y entrevistas en otros medios de comunicación y webs diversas. La mayoría, todo hay que decirlo, fueron certeros en la presentación y explicación de la ciguatera, clamando al cielo de paso por meter al parásito Anisakis de por medio.

Les recomiendo los artículos de Miguel A. Lurueña en El País (“La ciguatera no es el nuevo Anisakis”), Marián García en “Boticaria García” (Ciguatera: 7 claves de la “nueva” intoxicación por pescado”), Maika Ávila en La Ser (“Por qué la ciguatera no es el nuevo Anisakis?”), o Javier Peláez en Yahoo Noticias con el definitivo “Ciguatera, Anisakis…¿alguien me puede aclarar qué está pasando?.

Entre los que patinaron sobre este tema destaca el diario La Vanguardia con dos artículos titulados “Ciguatera, la toxina que afecta como el anisakis amenaza al pescado europeo” y ¿Se convertirá la ciguatera en la próxima crisis alimentaria?

Finalmente, también consultaron desde los medios a dos colegas míos del IEO de Vigo: Isabel Bravo en “Esto me suena. Las tardes del Ciudadano García” de Radio 5 (a partir del minuto 43) y Santi Fraga en La Voz de Galicia: “La ciguatera preocupa en las Canarias”.

Antes de continuar vamos a aislar una célula de Gambierdiscus para cultivarla en el laboratorio. Para ello podemos usar un capilar de vidrio y succionar suavemente al otro extremo mientras la tenemos localizada bajo el microscopio, tal que así…!!

No insistiré otra vez en explicar qué es la ciguatera, sus causas y síntomas. Creo que ya es de sobra conocida por los lectores del blog y esa información la encontrarán fácilmente en entradas antiguas y en muchos de los artículos ya citados.

Lo que aclararé son 4 asuntos sobre ciguatera, Canarias y Gambierdiscus ya que de él proceden las toxinas y porque esto va de algas como ustedes saben, queridas y queridos lectores. Vamos allá…

1/4: no se han registrado casos de ciguatera en el Mediterráneo…Lo que sí es cierto es que se han encontrado células de Gambierdiscus, al menos en el Mediterráneo oriental, como la isla de Creta (Aligizaki & Nikolaidis, 2008).

2/4: no se puede confirmar una relación, a día de hoy, entre el cambio climático y la ciguatera en Canarias, ni tampoco con Gambierdiscus…Aquí me extenderé.

En costas rocosas como el norte de Tenerife (Punta del Hidalgo) viven las poblaciones de Gambierdiscus adheridas sobre macroalgas en charcas intermareales. Autor: F. Rodríguez

La idea de relacionar cambio climático y Gambierdiscus en Canarias es tentadora. Los primeros casos de ciguatera se confirmaron en 2004 y luego han surgido nuevos brotes afectando a un total de 108 personas hasta 2016 según los últimos datos publicados por el Servicio Canario de la Salud (Gobierno de Canarias). Sin embargo, a pesar del paulatino aumento de temperaturas y la tropicalización observada en ecosistemas marinos, las condiciones ambientales de las “Islas Afortunadas” ya eran propicias en tiempos de nuestros “tatara-tatarabuelos” para el desarrollo de Gambierdiscus.

Inciso…En invierno en Canarias la temperatura del mar puede bajar hasta los 18ºC y aunque en el laboratorio algunas especies lo soportan, si tuvieran pies los sacarían del agua !! demasiado fría para desarrollar sus poblaciones. Los rangos óptimos y subóptimos de crecimiento en Gambierdiscus suelen estar entre 20-30ºC y las zonas endémicas de ciguatera en el Caribe y Pacífico en zonas tropicales y subtropicales son más cálidas que Canarias.

Durante el resto del año las temperaturas permiten un crecimiento óptimo de Gambierdiscus y lo que sabemos de sus poblaciones en Canarias gracias al proyecto CICAN sugiere una presencia antigua y no una reciente invasión.

Me baso en nuestro trabajo (Rodríguez y col. 2017) que ha detectado la presencia de Gambierdiscus en las 5 islas que muestreamos y la existencia de al menos 5 especies, posiblemente 6.

Según los datos genéticos dominaban 2 de ellas en particular: G. excentricus y G. australes. Las demás, G. silvae, G. caribaeus y G. carolinianus eran minoritarias…

Esta diversidad sobre todo es lo que sugiere que no estamos ante una introducción reciente. Resulta además que la proporción de peces con ciguatoxinas detectados en los análisis realizados en la ULPGC entre 2011-14 (Bravo y col. 2015) fue mayor en las islas orientales (12 positivos por ciguatoxinas en Fuerteventura/Lanzarote/Gran Canaria y sólo 5 en las occidentales para un total de 197 muestras). Curiosamente, en Fuerteventura y Lanzarote encontramos también las abundancias más altas de Gambierdiscus en nuestro estudio (>4.000 células/gramo de macroalgas).

Sin embargo, en el extremo occidental del archipiélago, durante un concurso internacional de fotografía submarina (Fotosub, octubre 2016) se descubrió en el puerto de La Restinga (El Hierro) una proliferación de Gambierdiscus (G. caribaeus, 10.000 céls/gr macroalga).

A raíz de ello, después de recibir un informe del BEA, el ministerio correspondiente (MAGRAMA) prohibió de modo cautelar la pesca recreativa desde el puerto de La Restinga y aguas exteriores en la reserva marina Punta de La Restinga-Mar de Las Calmas (La Opinión, 11-XI-2016). La proliferación se descubrió primero sobre colonias de cnidarios (Halecium sp.) que presentaban un sospechoso tono marrón. Aquí tienen un enlace al artículo: no se pierdan las magníficas imágenes de Soler-Onís y col. (2016).

Gambierdiscus australes al microscopio electrónico de barrido (MEB). Autor: S. Fraga

Poco se puede concluir a día de hoy sobre las tendencias de las poblaciones de Gambierdiscus, sus cambios a lo largo del año e incluso la variabilidad que introducimos nosotros mismos en los muestreos: los contajes celulares de organismos planctónicos son más “fiables” que los bentónicos.

Los primeros se refieren a un volumen de agua determinado en el que se encontraban las algas. Pero en el caso de los dinoflagelados bentónicos, epífitos sobre toda clase de macroalgas, no es fácil obtener datos cuantitativos precisos e intercomparables ya que se expresan en función del peso de la macroalga (húmeda generalmente), tras agitarla, liberar la mayor cantidad posible de epífitos y filtrar el agua resultante para contar luego las células al microscopio…

3/4: algunos de los casos de ciguatera en Canarias podrían ser debidos a poblaciones locales de Gambierdiscus…pero aún no se ha confirmado una relación directa entre ambos.

La mayoría de casos de ciguatera (∼60%) han sido provocados por consumo de medregales de gran tamaño capturados mediante pesca deportiva, especies de aguas cálidas que no están presentes durante todo el año en Canarias.

Pero esto ha cambiado desde 2012 >>> Desde entonces las intoxicaciones se han debido a otros pescados como el mero (Ephinephelus sp.), de costumbres sedentarias y que sí habría adquirido las toxinas alimentándose en las islas <<< Además, los 4 casos de ciguatera en 2016 se han debido a un mero de tan sólo 7 kilos (Tenerife) y un bocinegro de 4.5 kg (La Palma).

En esta magnífica mini-guía encontrarán más información sobre la ecología y hábitat de los peces en Canarias, incluyendo a las especies relacionadas con brotes de ciguatera. Fuente: Gobierno de Canarias

Lo que sí es cierto es que el calentamiento climático podría contribuir a aumentar las poblaciones de Gambierdiscus y/o la incidencia de la ciguatera en Canarias en el futuro, dado que extenderá en teoría las condiciones favorables para el crecimiento de estos organismos especialmente durante el invierno.

No obstante, dichos efectos repercutirán a todos los niveles. El ecosistema bentónico en su totalidad se verá afectado por esos cambios ambientales y nada se sabe de la potencial asociación entre Gambierdiscus y ciertas especies de algas u otros sustratos.

Por ejemplo, sería interesante estudiar cómo afectarán los cambios en las poblaciones de macroalgas, que pueden estar asociados al calentamiento climático, tal y como citaron Sangil y col. (2012) en un estudio en fondos submareales de Canarias que detectó la rápida expansión y colonización de diversos sustratos por especies efímeras (clorofíceas y cianofíceas). Esta expansión se observó más intensa en las islas occidentales con temperaturas del agua superiores en relación a las orientales.

En conclusión: los cambios en las comunidades bentónicas, especialmente de macroalgas debidos al calentamiento climático o actividades humanas, podrían tener a su vez efectos positivos o negativos sobre las poblaciones de Gambierdiscus.

Gambierdiscus toxicus. Fuente: Adachi & Fukuyo (1979)

4/4: Gambierdiscus toxicus no produce ciguatoxinas…En infinidad de noticias, cuando se refieren a Gambierdiscus, lo ilustran con una imagen de G. toxicus. Normal, suena tóxico y además fue la primera especie descrita del género. Pero para empezar, esta especie no se ha encontrado en Canarias.

G. toxicus fue descrito en 1979 por investigadores japoneses en las islas Gambier (Polinesia Francesa). Pero con el paso del tiempo y la acumulación de datos en nuevos estudios, otro grupo de investigadores (Litaker y col. 2009) llegó a la conclusión de que la descripción original incluía una mezcla de diversas especies.

Estos autores redefinieron G. toxicus basándose en unas características morfológicas restringidas y el análisis posterior de toxinas en las nuevas cepas de G. toxicus demostró que no producían ciguatoxinas, que son las toxinas relacionadas con la ciguatera…

En cambio, dichas cepas sí producían otro tipo de toxinas: las maitotoxinas, más potentes que las ciguatoxinas, pero que no se han relacionado con la ciguatera, por el momento

Gambierdiscus excentricus al microscopio electrónico. Autor: S. Fraga. Fuente: Fraga y col. (2011)

Así que para ilustrar futuras noticias sobre ciguatera y Canarias, sugeriría que seleccionen especies que sí aparecen en Canarias.

Entre todas el mejor ejemplo sería G. excentricus, ya que se trata de una de las especies más tóxicas que se conocen. Un estudio reciente sobre el contenido de ciguatoxinas en 13 cultivos (Pisapia y col. 2017) concluyó que una cepa de G. excentricus de Canarias era unas 30 veces más tóxica que cualquiera de las demás !!

Referencias:

-Adachi R. & Fukuyo Y. The thecal structure of a marine toxic dinoflagellate Gambierdiscus toxicus gen. et sp. nov. collected in a ciguatera-endemic area. Jap. Soc. Sci. Fish. Bull. 45:67-71 (1979)
-Aligizaki K. & Nikolaidis G. Morphological identification of two tropical dinoflagellates of the genera Gambierdiscus and Sinophysis in the Mediterranean Sea. J. Biol. Res. 9: 75-82 (2008)
-Bravo J. y col. Ciguatera, an Emerging Human Poisoning in Europe. J Aquac Mar Biol 3(1): 00053. DOI:10.15406/jamb.2015.03.00053(2015)
-Fraga S. y col. Gambierdiscus excentricus sp. nov (Dinophyceae), a benthic toxic dinoflagellate from the Canary Islands (NE Atlantic Ocean) Harmf. Algae 11:10–22.  (2011)
-Litaker y col. Taxonomy of Gambierdiscus including four new species, Gambierdiscus caribaeus, Gambierdiscus carolinianus, Gambierdiscus carpenteri and Gambierdiscus ruetzleri (Gonyaulacales, Dinophyceae). Phycologia 48:344-390 (2009)
-Pisapia F. y col. Toxicity screening of 13 Gambierdiscus strains using neuro-2a and erythrocyte lysis bioassays. Harmf. Algae 63:173-183 (2017)
-Rodríguez F. y col. Canary Islands (NE Atlantic) as a biodiversity ‘hotspot’ of Gambierdiscus: Implications for future trends of ciguatera in the area. Harmf. Algae 67:131-143 (2017)
-Sangil C. y col. Changes in subtidal assemblages in a scenario of warming: Proliferations of ephemeral benthic algae in the Canary Islands (eastern Atlantic Ocean) Mar. Environ. Res. 77:120-128 (2012)
-Soler-Onís M. y col. Bloom of Gambierdiscus caribaeus in the temperate-subtropical waters of El Hierro, Canary Islands (North East Atlantic). HAN 55:14-17 (2016)

La isla de arena

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Costa Calma (Fuerteventura). Autor: F. Rodríguez

A mediados de septiembre nos desplazamos cuatro personas a la isla de Fuerteventura con dos objetivos en mente. Nº1 que Iberia no nos perdiera el equipaje porque en él (además de bañadores, gafas de snorkel), había dos microscopios y mucho material de laboratorio.

El objetivo Nº2 no era disfrutar de los encantos de la isla, o practicar kite-surf impulsados por los alisios, sino continuar el estudio de Gambierdiscus, un género de dinoflagelados responsable del síndrome de la ciguatera.

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Gambierdiscus silvae. La barra horizontal representa 20 micras. Fuente: Fig. 2 de Fraga & Rodríguez (2014).

Para entender mejor de qué estamos hablando:

  1. Gambierdiscus es un dinoflagelado bentónico y sus poblaciones se adhieren levemente al fondo, sobre algas principalmente. Sus células son flageladas, poseen cierta capacidad de movimiento y pueden encontrarse también en la columna de agua. Muchas especies producen toxinas (ciguatoxinas, etc).
  2. La ciguatera es una enfermedad típica de regiones tropicales por consumo de pescado contaminado con ciguatoxinas. Provoca trastornos digestivos y neurológicos ocasionalmente graves según la cantidad de toxinas ingerida y se estima que afecta cada año a 25.000-500.000 personas.

Cotillo (noroeste de la isla) con los buceadores Jaime y Chano saliendo a muestrear. El mismo lugar de la puesta de sol de la portada . Autor: F. Rodríguez

El muestreo pertenecía al proyecto CICAN donde conseguimos los primeros datos sobre la distribución y abundancia de Gambierdiscus en el archipiélago de Canarias, su diversidad de especies, cambios morfológicos a lo largo del ciclo de vida, toxinas, etc.

Por ejemplo, en 2014 publicamos la descripción de una nueva especie, Gambierdiscus silvae (aislada en Tenerife y Gran Canaria), la 2ª especie de este género descrita en Canarias tras G. excentricus en 2011. Ambas son tóxicas.

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Las Playitas (sureste de Fuerteventura). Autor: F. Rodríguez

Para el muestreo recolectamos algas en el intermareal a pie o buceando, pero también y por primera vez, en zonas más profundas alejadas de la costa gracias a buceadores profesionales.

Además, colocamos muestreadores pasivos consistentes en mallas mosquiteras de fibra de vidrio sumergidas a varias profundidades y fijadas al fondo con una piedra, para detectar la presencia de Gambierdiscus en el agua.

Para mostrarles el fondo submarino de las zonas de muestreo contamos con los vídeos que grabaron Jaime y Chano durante las inmersiones. Tápense la nariz y sumérjanse con ellos en Cotillo y Las Playitas.

La intención del proyecto CICAN es contribuir a explicar los casos de ciguatera que han afectado, según datos del Gobierno de Canarias, a 104 personas entre 2008-2015.

Los “culpables” suelen ser medregales de gran tamaño capturados mediante pesca deportiva, pero las últimas intoxicaciones se han debido al consumo de dos meros, abades y un pejerey.

La hipótesis es que las ciguatoxinas de Gambierdiscus se bioacumulan en la cadena alimentaria, a partir de invertebrados y peces que se alimentan de organismos bentónicos y algas (sobre las que se adhiere Gambierdiscus), hasta los peces carnívoros de mayor tamaño.

Después de los brotes registrados en Tenerife en 2008 y 2009 el Servicio Canario de Salud estableció un sistema de vigilancia epidemiológica para la intoxicación por ciguatera.

El registro de nuevos brotes de ciguatera cada año condujo a ampliar la vigilancia y considerarla enfermedad de declaración obligatoria en agosto de 2015.

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Pomatomus saltatrix (pejerey). Fuente: Weheartdiving.com

En caso de superar los pesos máximos autorizados para las especies de riesgo se envían muestras de tejido al laboratorio para descartar la presencia de ciguatoxinas antes de su comercialización.

Esto supone el retraso de la venta y devaluación de los ejemplares con el consiguiente perjuicio para el sector extractivo. Pero hoy por hoy es la única manera de prevenir la aparición de nuevos brotes.

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Una muestra del delicioso pescado que cenamos en el restaurante de la cofradía de pescadores de Gran Tarajal. Autor: F. Rodríguez

No existen estadísticas públicas, o al menos nosotros no las conocemos, del número de ejemplares y las especies que han dado positivo en los análisis de toxinas, así que no podemos saber la evolución de dichas variables a lo largo del tiempo y en cada isla, por ejemplo.

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Mis compañeros en la improvisada “estación de trabajo” de Las Playitas. El hombre sentado nos amenizó el muestreo “pinchando” música con un enorme altavoz y un ordenador. Fuente: F. Rodríguez

La comunicación y divulgación en la sociedad de los riesgos de la ciguatera es importante para evitar el consumo directo a través de la pesca deportiva de ejemplares que no podrían acceder sin control de toxinas a los mercados locales.

No merece la pena dejarse la salud por un sabroso pescado fresco. La ciguatera raramente es mortal, pero los trastornos digestivos y neurológicos que ocasiona pueden ser graves y crónicos. Los primeros síntomas pueden esperar a manifestarse hasta 30 horas después de la comida.

Los digestivos pueden ser vómitos, diarrea, dolor abdominal y los neurológicos hormigueo en labios, manos y pies, prurito intenso en la piel, trastornos en la percepción de la temperatura (inversión térmica: los objetos fríos dan sensación de calor y viceversa), dolor y debilidad en miembros inferiores, sensación de fatiga, dolores musculares y articulares.

En casos extremos: hipotensión, bradicardia, coma y paro cardíaco. 

La ciguatera provoca sensibilización y en el caso de sufrir nuevas intoxicaciones suelen agudizarse los síntomas. Para más información les recomiendo consultar la información facilitada por el Servicio Canario de Salud y la web de nuestro proyecto CICAN.

Para hacernos una idea de lo que supone sufrir ciguatera, aquí tienen una entrevista de Lancelotdigital.com. a un matrimonio de Lanzarote que se intoxicó en diciembre de 2013 tras comer un mero. Además, Begoña y Rafael se intoxicaron dos veces porque después de los primeros síntomas (diarrea), en la primera visita al hospital les recomendaron dieta blanda. Y cocinaron un arroz con verduras aprovechando el caldo del dichoso mero !!

¿Quién tiene la culpa de la ciguatera en Canarias?

¿el cambio climático? ¿las especies invasoras? 

No podemos asegurar que la ciguatera no haya afectado, antes de su aparición oficial, a otras personas. Es posible que la intoxicación por pescado “ciguato” pasase desapercibida bajo los síntomas de un trastorno digestivo cualquiera (vómitos, diarrea), al menos en los casos más leves. Tal como nos apuntaban desde las propias islas, en alguna ocasión han sido médicos procedentes del Caribe, familiarizados con ella por ser endémica de regiones tropicales, quienes han reconocido en un paciente el cuadro de síntomas típico.

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Temperatura del mar en Canarias (25-IX-2016). Fuente: Eltiempo.es

Las condiciones del océano en latitudes subtropicales como las de Canarias son favorables para el crecimiento de Gambierdiscus, de esto no cabe culpar al calentamiento global.

No obstante, dado que el rango óptimo de temperaturas para el crecimiento de Gambierdiscus suele estar entre 20º-30ºC , el cambio climático sí puede contribuir a prolongar esas condiciones durante los meses más fríos, cuando el mar no alcanza los 20ºC.

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Evolución de anomalías medias de temperatura (1946-2010) para la isla de Gran Canaria. La caída en los años 90′ se debió a la erupción del volcán Pinatubo. Fuente: Fig. 2, Luque y col (2014)

Algunos ejemplos. Entre 1946 y 2010, para Tenerife y Gran Canaria, siete de los diez años más cálidos pertenecen a las últimas 2 décadas, y 7 de los 10 más fríos a los primeros 20 años de la serie.

El año más cálido fue el último del estudio: 2010. La temperatura media de ambas islas aumentaba al inicio de la serie a un ritmo de 0.1ºC por década, pero desde los años 70′ la subida de temperaturas se sitúa en promedio en 0.17 ºC, siendo más pronunciada al sur de las islas que en la costa expuesta a los vientos predominantes, los alisios del noreste.

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Cambio en la temperatura máxima respecto a la época pre-industrial en Fuerteventura. Fuente: AEMET

En el caso del océano, las islas Canarias están situadas en el límite este del giro subtropical del Atlántico Norte (aguas cálidas y pobres en nutrientes), en una zona de transición con el sistema de afloramiento de la corriente de Canarias en el noroeste de África (aguas frías y productivas).

Gracias a los datos obtenidos por el proyecto RAPROCAN (IEO de Canarias), hemos sabido que en la última década la región oceánica de Canarias (entre El Hierro y Lanzarote) ha experimentado un calentamiento de 0.14 ºC en los 600 metros superficiales, mientras que entre Lanzarote y África la subida ha sido mayor (0.32ºC). Este calentamiento es unas 4 veces superior al esperado.

Las proyecciones de temperatura para Canarias muestran también una tendencia positiva en las próximas décadas, especialmente en el caso del peor escenario posible del IPCC (RCP8.5), que como los lectores fieles del blog sabrán, es el escenario que encaja con la evolución actual, por el momento…

Ni qué decir que es necesario continuar investigando las causas de la ciguatera en Canarias, mejorar nuestra capacidad y rapidez para detectar las toxinas en el pescado minimizando el riesgo para la salud pública, y seguir la evolución de este síndrome clínico que podría verse favorecido por el calentamiento asociado al cambio climático.

Esta entrada se publicó en la web de divulgación NAUKAS el 7 de octubre.

Agradecimientos: a Santi Fraga (IEO de Vigo) por la revisión y corrección del texto original.

fuerteventura-2016Referencias:

-Fraga S. y col. Gambierdiscus excentricus sp. nov (Dinophyceae), a benthic toxic dinoflagellate from the Canary Islands (NE Atlantic Ocean) Harmf. Algae 11:10–22 (2011).
-Fraga S & Rodríguez F. Genus Gambierdiscus in the Canary Islands (NE Atlantic Ocean) with description of Gambierdiscus silvae sp. nov. A new potentially toxic epiphytic benthic dinoflagellate. Protist 165:839-853 (2014).
-Luque A. y col. Temperature Trends on Gran Canaria (Canary Islands). An Example of Global Warming over the Subtropical Northeastern Atlantic. ACS 4:20-28 (2014)
-Tel E. y col. IEOOS: the Spanish Institute of Oceanography Observing System. Ocean Sci. 12:345–353 (2016)

Maravillas de Canarias

No es la primera vez que nos visitan las Noctilucas: sus mareas rojas, la bioluminiscencia, incluso una canción, todo lo que tocan sus flagelos es un éxito!! En esta ocasión las serviré de primer plato pero los protagonistas son otros. Hoy contemplarán algunas de las imágenes más bellas en este rincón de la web. Les daré una pista: Dictyocysta.

Captura de pantalla 2016-04-13 a las 18.03.04

Marea roja de Noctiluca scintillans en Gran Canaria (Islas Canarias). Autor: E. Soler

El autor de dichas imágenes es Emilio Soler Onís, investigador en el BEA (Banco Español de Algas) de Telde (Gran Canaria).

No pude resistir la tentación de pedírselas para el blog y amablemente me las ofreció.

13 de abril de 2016: 12 millas al sur de la isla de Gran Canaria se extienden manchas enormes de color anaranjado típicas de Noctiluca scintillans.

Emilio Soler, a bordo de un helicóptero de salvamento del Gobierno de Canarias, realizó estas imágenes y recogió muestras que confirmaron el dominio de Noctiluca…y preparó otras para su estudio al microscopio electrónico. Aquí quería yo llegar…!!

Captura de pantalla 2016-04-13 a las 18.07.30

Otra foto de la misma proliferación de Noctiluca. Autor: E. Soler

Las imágenes de microscopía óptica pueden ser fascinantes, pero las del electrónico poseen aspecto tridimensional y su aumento revela los detalles más insignificantes, a veces imprescindibles, para conseguir identificar un organismo a nivel de especie.

Los electrones revelan un mundo oculto. Las imágenes de microscopía electrónica trascienden incluso el ámbito científico y nos regalan la sensación de visitar una galería de arte.

Entremos a la galería microscópica…

Al comienzo de 20.000 leguas de viaje submarino el capitán Nemo se dedicaba a hundir barcos con el Nautilus, al que confundían con un narval (el unicornio del mar). Por eso enviaban al naturalista Pierre Aronnax a investigar tales sucesos. Ése capítulo se llamaba “Un écueil fuyant” y en su honor títulé la siguiente imagen…

 

Un escollo fugitivo (Prorocentrum micans)

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La espina en la zona anterior de este dinoflagelado coincide con el sentido del movimiento. Autor: E. Soler

Fruta prohibida (Prorocentrum balticum)

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Diminuto y fotosintético. Los aumentos están indicados después de la “X” y cada imagen posee su escala en micras (milésimas de milímetro). Autor: E. Soler.

La cuenta atrás (Protoperidinium)

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Las placas (o tecas) que recubren a este dinoflagelado heterótrofo están formadas por celulosa. Autor: E. Soler.

Llega el turno de los protagonistas: primero el cocolitóforo Emiliania huxleyi, una especie formadora de “blooms” espectaculares en el océano, tan abundante como fotogénica. Posee cocolitos (anillos calcáreos) que recubren su célula como una armadura. Comparen la escala: Emiliania es pequeñita…

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Emiliania huxleyi. La forma de sus cocolitos sirve para clasificarlas en distintos morfotipos. Autor: E. Soler.

Les aconsejo que amplíen esta imagen para contemplar mejor “la decoración

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Ciliado (tintínido) del género Dictyocysta. Autor: E. Soler. ¿Encontraron la Emiliania?

Los tintínidos forman parte del microzooplancton: la mayoría son marinos y todos son planctónicos, no hay especies bentónicas. Poseen cubiertas celulares de naturaleza proteica llamadas loriga o lórica. Tradicionalmente se dividen entre los que las mantienen limpias o los que las recubren de partículas. Esta división tiene significado ecológico: los primeros son de océano abierto y los segundos de aguas costeras, como Dictyocysta.

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Ilustraciones de tintínidos realizadas por Haeckel (1873). Pertenecen a Dictyocysta los 5 de la derecha y los 5 de la izquierda son Codonella. Fuente: Gallery.obs-vlfr.fr

Los tintínidos que recubren sus lóricas pueden hacerlo a su vez con materiales de origen biológico (cocolitos, frústulas de diatomeas,) o usando partículas no biogénicas (granos de arena).

En ambos casos es un proceso activo controlado por el tintínido, aunque no se conocen los mecanismos de aglutinación y la posible selectividad para escoger ciertas partículas.

Algunos autores sugieren que los restos biogénicos podrían proceder de su alimentación. En Codonella elongata los cocolitos se orientan siempre de la misma manera, con su cara externa hacia fuera. Son unos organismos curiosos a los que Haeckel tampoco se resistió…

¿Qué me pongo hoy, cocolitos o diatomeas? 

Un experimento de fertilización fue la ocasión ideal para despejar las dudas sobre si los tintínidos eligen (o no) su decoración…

El aumento súbito de nutrientes en el mar cambia la composición del fitoplancton y suele producir un dominio temporal de diatomeas sobre grupos como los cocolitóforos.

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Stenosemella sp. al inicio del EIFEX. Fuente: Henjes & Assmy (2008)

Así de listos fueron Henjes & Assmy (2008), muestreando tintínidos antes y después de 2 experimentos de fertilización con hierro (EIsenEX y EIFEX, océano Antártico).

Al principio del EIFEX las lóricas de Stenosemella estaban cubiertas de cocolitos, coincidiendo con una proporción alta de Emiliania huxleyi respecto a frústulas rotas de diatomeas. Alguien calculó una vez que cada tintínido lleva una carga de cocolitos equivalente a unas 11 Emilianias…!!

Sin embargo, un mes después del EIFEX, la proporción de frústulas rotas de diatomeas había aumentado muchísimo en el mar respecto a los cocolitóforos y el aspecto de Stenosemella era el de haberse estampado contra un cargamento de chatarra (de diatomeas).

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Stenosemella 1 mes después del EIFEX. Fuente: Henjes & Assmy (2008)

Así que los tintínidos (al menos los que estudiaron Henjes & Assmy), parecen recoger la basura que encuentran, igual que Wall-E

El título de su trabajo lo resume a la perfección y con él me despido por hoy:

Particle Availability Controls Agglutination in
Pelagic Tintinnids in the Southern Ocean

WALL-E

Wall-E. Fuente: The Pixar Times

Referencias:

-Dolan J.R. Introduction to tintinnids. The Biology and Ecology of Tintinnid Ciliates: Models for Marine Plankton. Capítulo 1:1-16 (2013).
-Henjes J & Assmy P. Particle Availability Controls Agglutination in Pelagic Tintinnids in the Southern Ocean. Protist 159:239-250 (2008).

 

Agradecimientos: a Emilio Soler Onís por las imágenes de las muestras de Noctiluca.

 

 

 

 

 

 

 

La isla del meridiano

1981. La curiosidad me empujaba en las playas de Canido a las charcas de marea, ya fuese en son de paz o armado de cubo y ganapán. Entre las rocas se escondía un ejército de cangrejos, lorchos, estrellas de mar y camarones. A fuerza de insistir un día conseguí llevarme unas estrellas a casa. Poco después se les desprendieron los brazos y aquella penosa visión me convenció A) de mi estupidez y B) de que su lugar estaba en el mar.

En la imagen el faro de Punta Orchilla, construido sobre la línea que marcaba el meridiano cero fijado por los franceses en 1634, al este del cual no podían atacar barcos españoles. No fue hasta finales del s.XIX y comienzos del s.XX cuando se adoptó Greenwich como meridiano de referencia mundial. Autor: F. Rodríguez.

2015. Muestreamos en las islas Canarias de Lanzarote, Fuerteventura, Gran Canaria y El Hierro.

Este trabajo de campo forma parte del proyecto CICAN, dedicado a los dinoflagelados bentónicos del género Gambierdiscus responsables de la ciguatera, una enfermedad típica de regiones tropicales registrada en Canarias desde la última década.

No insistiré sobre la ciguatera: hablamos de ella hace poco en el blog y para más información, CICAN.

Les hablaré de El Hierro, el muestreo en el que participé a finales de septiembre con Santi Fraga.

La isla “del meridiano” es un paraíso natural lleno de contrastes y alejado del turismo masivo.

foto Parador

Pinares arriba y tabaibas abajo. En la costa este (Las Playas). Autor: F. Rodríguez

En tierras altas la humedad permite un paisaje verde y el desarrollo de un extenso pinar. Si descendemos la isla nos envuelve con un jardín de tabaibas, ágaves, brezos y sabinas en el oeste.

Apenas existen playas de arena. En el suroeste está la reserva marina La Restinga-Mar de las Calmas, una costa de difícil acceso con acantilados y plataformas (“islas bajas”) casi desprovistas de vegetación. Y por el noroeste es posible llegar hasta Punta Orchilla, pero la carretera termina en el mar…

Charco manso. Autor: S. Fraga

 

 

Hay zonas protegidas del oleaje (“charcos”), adaptadas para disfrutar del mar tranquilamente, donde puedes tomar el sol o hacer una barbacoa, con agua corriente, aseos e incluso algún “kiosko”.

Uno de nuestros sitios favoritos de muestreo fue el “Charco manso”, al norte de la isla, en Echedo.

Muestreamos 6 zonas de la costa durante la bajamar, con acceso fácil a las charcas de marea. La temperatura del mar era de unos 25,5ºC en todas las áreas de muestreo.

Muestreos en la isla de El Hierro. 1) Punta Orchilla, 2) Tacorón, 3) Puerto Naos, 4) Las Playas, 5) La Estaca, 6) Charco manso.

Muestreos en la isla de El Hierro. 1) Punta Orchilla, 2) Tacorón, 3) Puerto Naos, 4) Las Playas, 5) La Estaca, 6) Charco manso.

 

Recogimos las muestras a pie y en algunos casos buceando. Buscábamos organismos que se supone viven asociados al sustrato (macroalgas).

Si estudiáramos la columna de agua usaríamos sólo redes o botellas oceanográficas. Pero en nuestro caso muestreamos microalgas bentónicas y lo primero es desprenderlas físicamente del sustrato.

Para ello se arrancan a mano las macroalgas y se agitan dentro de un bote con agua.

Luego filtramos el agua con mallas de distintos tamaños para eliminar los restos de macroalgas y organismos de mayor talla.

Al microscopio observamos que las de Charco manso tenían mucho interés, así que regresamos allí el último día para muestrear buceando en la poza natural en su entrada.

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Laboratorio al aire libre en Punta Orchilla (yo mismo, con un bañador del chino).

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Santi Fraga en el mismo laboratorio de Orchilla. (En este caso, la camiseta es del chino).

 

 

 

 

 

 

 

 

En Charco manso encontramos un tapiz de algas, principalmente dos especies Padina pavonica y Lobophora variegata, formando una banda bien definida en los primeros metros del sublitoral.

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Charco manso. Autor: S. Fraga

Padina es blanquecina y Lobophora de color amarillento (Charco manso). Autor: S. Fraga.

 

 

 

 

 

 

 

 

Allí recogimos una muestra con una enorme variedad de diatomeas y dinoflagelados, incluyendo al deseado Gambierdiscus. Se los presentaré a continuación en una serie de vídeos.

Primero las diatomeas: Pleurosigma, Licmophora, Fragilaria y Nitzschia. Lo más espectacular son las cadenas de Fragilaria que se estiran y contraen a una velocidad increíble.

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Licmophora. Autor: F. Rodríguez

Aquí pueden ver a Haslea (la diatomea azul), es la primera vez que la veía en vivo…

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Haslea. Autor: F. Rodríguez

Y ahora los dinoflagelados. No es la moneda de oro de un galeón hundido, es Prorocentrum.

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Prorocentrum. Autor: F. Rodríguez

Ésta es Sinophysis: su color rosado proviene de cianobacterias en su interior. Se desconoce cuáles son y su naturaleza. Pero todo apunta a que Sinophysis las “roba” del medio natural y que necesita ingerir nuevas presas periódicamente.

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Sinophysis. Autor: F. Rodríguez

Y por último, el protagonista del muestreo: Gambierdiscus. En muchas muestras, tanto al norte como al sur de la isla, aparecieron Gambierdiscus. El del vídeo giraba como un loco lo cual no es muy habitual. Pero vayan ustedes a saber: en realidad se sabe poco de su ecología y de si prefieren adherirse a un sustrato concreto. La acción del mar también debe contribuir a su dispersión y la colonización de nuevos ambientes.

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Gambierdiscus. Autor: F. Rodríguez

Sobre esto destacaré lo siguiente: mi compañero Santi Fraga sumergió dos mallas de plástico durante 48 horas en el puerto de La Estaca. El sistema lo diseñaron Tester y col (2014). Consiste en una malla unida a una tanza: en uno de sus extremos lleva una cadena (el lastre) y en el otro un flotador que mantiene la malla a unos 50 cm del fondo. El flotador es una botella de agua casi llena para que no se vea desde la superficie. Pues bien, a pesar de que el lugar era una playa de arena negra brillante y cantos rodados, sin macroalgas a la vista, en las mallas había multitud de diatomeas y dinoflagelados bentónicos (Ostreopsis, Coolia y Gambierdiscus).

Este resultado revela que a pesar de que los consideremos bentónicos, Gambierdiscus también está presente en la columna de agua. No tenemos idea de cómo reparten sus poblaciones entre el sustrato y el agua, o de si hay diferencias entre las especies. Pero existe la posibilidad de que las ciguatoxinas en el pescado lleguen a través de redes tróficas tanto del bentos como del plancton. La incógnita en Canarias es también saber si los peces adquieren las toxinas a partir de poblaciones locales de Gambierdiscus. Relacionar la composición de toxinas con la detectada en los peces servirá para avanzar un poco más en ése sentido…

Charco manso en marea alta. Los Gambierdiscus están ahí fuera. Autor: F. Rodríguez

Finalmente, muestreos como éste permiten aislar células y crecer cultivos en el laboratorio para obtener material biológico que sirva para identificar las especies usando microscopía y biología molecular, así como sus toxinas, ciclos de vida, fisiología, etc.

De momento ya hemos identificado al menos una de las especies presentes en El Hierro: Gambierdiscus australes.

Referencias:

-Tester PA y col. Sampling harmful benthic dinoflagellates: Comparison of artificial and natural substrate methods. Harmful Algae 39:8-25 (2014).
-Blog Alta mar: La adopción del meridiano de Greenwich.

El beso de la ciguatera

fogarate

Sorpresas te da la vida. Hace pocas semanas y después de dar una charla sobre algas en un instituto, uno de los profesores me comentó que a su novia le gustaba “El beso de la ciguatera” de Juan Luis Guerra. Me quedé de piedra, ¿el autor de “Ojalá que llueva café” también se inspiró en una intoxicación por dinoflagelados? Curioso aunque lógico en el fondo…

Juan Luis Guerra es un cantautor ecléctico de amplia y exitosa discografía en la que ha tratado muchos temas: denuncia social, amores, religión, etc. En su caso los asuntos del corazón están muy relacionados con “cuadros clínicos” de flojeras, fiebres y otros males diversos que no tienen cura, sin olvidar que el humor es marca de la casa: “me sube la bilirrubina, cuando te miro y no me miras”.

Además, Guerra es dominicano y por ello conoce muy bien la ciguatera, un síndrome característico de regiones tropicales. Se trata de la intoxicación más común en el mundo por culpa de biotoxinas marinas y se contrae por el consumo de peces contaminados con ciguatoxinas. Se estima que la sufren 50.000-500.000 personas cada año.

Sobre el origen del término, el naturalista cubano Felipe Poey la relacionó en su “Repertorio físico-natural de la isla de Cuba” (1866-1868) con el caracol Cittarium pica (cigua). Comenta Poey que la cigua es de difícil digestión, a los que la probaban les hacía sentir incómodos (ciguatos) y que la expresión “ciguatera” se extendió luego al resto de intoxicaciones por marisco y pescado.
Pero él mismo concluye “Doy esta explicación por más probable que segura”.
¿Y cuáles son los síntomas de la ciguatera? La descripción más antigua que se conoce es la del naturalista portugués Antonio Parra (1787), que la sufrió en carne propia: “los primeros sinthomas son el color pálido, el semblante masilento, los ojos tristes, dolores fuertes en los huesos, y articulaciones, la inapetencia, y enflaquecimiento sensible, evacuaciones, y vómitos, picazón intolerable en todo el cuerpo, granos, úlceras en todo el cùtis, una postracion de fuerzas general, y otros muchos” [sic]. Entre esos otros síntomas, la ciguatera puede provocar entumecimiento y cosquilleo en labios y extremidades.

No hay duda: Poey, Parra, o sus propias experiencias, inspiraron a Juan Luis Guerra estos versos: “Es que eso le da a cualquiera/el beso de la ciguatera/una condena que llevo/por comer pescado de arena/se me aflojan los huesitos/de los pies a la cabeza/no hay antídoto en la tierra/ni en medio de las estrellas”…(y todo tras besar a una estudiante de psicología!!).

La ciguatera es raramente mortal, pero los síntomas pueden ser graves
y hacerse crónicos durante meses o años…como los amores del rey de la bachata !!

Las ciguatoxinas no suelen ser ictiotóxicas y un pez absolutamente normal puede intoxicar a varias personas. Las toxinas son producidas por dinoflagelados del género Gambierdiscus que se encuentran en macroalgas y sustratos duros en la costa. La teoría más aceptada (Randall, 1958) dice que sus toxinas se transfieren y acumulan en la cadena alimentaria a través de predadores como pequeños invertebrados, crustáceos y peces herbívoros hasta llegar a carnívoros como las barracudas, chernas, pargos, etc.

La cadena alimentaria puede sonar abstracta pero en este vídeo podemos ver al primer eslabón: un gusano microscópico (un poliqueto posiblemente del género Perinereis) que ha ingerido células de Prorocentrum (un dinoflagelado potencialmente tóxico), muy abundante en esta muestra de Punta del Hidalgo (Tenerife), en la que casi no había Gambierdiscus.

Los peces de mayor tamaño se consideran más peligrosos porque han tenido más tiempo para acumular las toxinas. Sin embargo, estudios recientes cuestionan varios aspectos de la teoría de Randall. En la Polinesia francesa Gaboriau y col (2014) analizaron 59 especies de peces (856 individuos en total) y no encontraron relación entre el tamaño y la toxicidad para la mayoría de especies estudiadas. Así que al menos en esa parte del mundo el tamaño no siempre importa (conste que el chiste no es mío: los muy pillines titularon así su propio trabajo).

Mugil cephalus acercándose a su
cubito concentrado con Gambierdiscus.
Fuente: Fig. 2 de Ledreux y col (2014)

Y por otro lado, Ledreux y col (2014) alimentaron ejemplares de múgil con pellets de una dieta comercial enriquecidos con Gambierdiscus y descubrieron que en 24 horas eliminaban de sus tejidos el 95% de las toxinas. ¿Cómo puede ser entonces que se acumulen en la cadena alimentaria? Estos investigadores sugieren que entre las distintas variedades de ciguatoxinas existe una fracción minoritaria que sí se retiene, siendo ésta la que se bioacumula y transforma luego en otros compuestos aún más tóxicos. En resumen, que sabemos todavía muy poco, especulamos bastante y queda mucho por estudiar…

Fuente: jigspinningcanarias

En nuestro grupo de investigación trabajamos en un proyecto sobre Gambierdiscus y su posible relación con los casos de ciguatera en las islas Canarias. Allí, oficialmente se han intoxicado unas 100 personas desde el año 2008, en su mayoría por comer pescado capturado mediante pesca deportiva, en particular medregales.

Por ello, a modo de precaución, existe la prohibición oficial de comercializar tallas grandes de una serie de especies habituales en el archipiélago. A nivel particular, y dado que los peces ciguatos no agitan banderas para que no te los comas, hay que extremar la responsabilidad al consumir (o darle a alguien) peces de riesgo obtenidos mediante la práctica deportiva.

Un proyecto del grupo VGOHAB del C.O. de Vigo
en el que participa también el IEO de Tenerife.

El estudio de la distribución de Gambierdiscus en Canarias, ciclo de vida, toxinas y su relación con la toxicidad en peces son los objetivos básicos de nuestro proyecto, financiado por el Plan nacional I+D+I (MINECO). El caso de Canarias puede ser una prueba más de la aparente expansión de dinoflagelados bentónicos de aguas cálidas a latitudes más altas. Esto a su vez se cree relacionado con factores como el cambio climático y la degradación de ecosistemas (ya sea por causas naturales o antropogénicas).

Aunque la ciguatera sea propia de latitudes bajas, el auge del turismo y el mercado global hacen de ella un riesgo potencial en todo el mundo. Así lo demuestran intoxicaciones recientes en un país tan poco tropical como Alemania. No me enrollaré más !! Si alguien desea encontrar información detallada sobre ciguatera y Canarias, y ver más vídeos y fotos, puede consultar la web del proyecto CICAN.

Solo mencionaré para terminar, que el año pasado publicamos una nueva especie de Gambierdiscus (G. silvae; Fraga y Rodríguez, 2014), la segunda descrita en Canarias después de G. excentricus (Fraga y col. 2011).

Imágenes de Gambierdiscus excentricus en la entrada de nuestro laboratorio.
Fueron parte de “Campos de la imagen. Grafías de los hechos y del pensamiento”,
una exposición celebrada en 2014 en el Museo MARCO de Vigo.
Autor: Santi Fraga.

 

Agradecimientos:
A mi colega de laboratorio Ana Miranda, por la identificación del poliqueto “glotón”.

Referencias:

-Fraga S. y col. Gambierdiscus excentricus sp. nov (Dinophyceae), a benthic toxic dinoflagellate from the Canary Islands (NE Atlantic Ocean) Harmf. Algae 11:10–22 (2011).
-Fraga S & Rodríguez F. Genus Gambierdiscus in the Canary Islands (NE Atlantic Ocean) with description of Gambierdiscus silvae sp. nov. A new potentially toxic epiphytic benthic dinoflagellate. Protist 165:839-853 (2014).
-Gaboriau M y col. Ciguatera fish toxicity in French Polynesia: size does not always matter. Toxicon 84:44-50 (2014).
-Ledreux A y col. Dynamics of ciguatoxins from Gambierdiscus polynesiensis in the benthic herbivore Mugil cephalus: Trophic transfer implications. Harmful Algae 39:165-17 (2014).
-Mattei C y col. Ciguatera fish poisoning: A first epidemic in Germany highlights an increasing risk for European countries. Toxicon 91:76-83 (2014).
-Randall, J.E. A review of ciguatera, tropical fish poisoning with a tentative explanation of its cause. Bull. Mar. Sci. Gulf Carib. 8: 236–267 (1958).

Una especie nueva en Canarias

Charcas intermareales en Punta del Hidalgo
norte de la isla de Tenerife (enero 2007).
Para encontrar nuevas especies de algas no hace falta viajar a la Antártida ó a una isla desierta.
Incluso en las rocas de una playa urbana es posible encontrar microorganismos desconocidos para la ciencia.
Esto es lo que sucedió con el descubrimiento reciente de Gambierdiscus excentricus en muestras de charcas intermareales de Punta del Hidalgo (Tenerife, islas Canarias), y luego también en La Gomera y La Palma.

Gambierdiscus es un género de dinoflagelados que habita zonas costeras poco profundas. Es bentónico y epífito, es decir, suele vivir sobre superficies como las macroalgas, a las que se adhiere segregando mucus. Su forma redondeada y aplanada recuerda a las lentejas, sólo que unas 100 veces más pequeño…

 

Gambierdiscus excentricus visto al microscopio electrónico de barrido (Autor: Santi Fraga)

La primera especie, Gambierdiscus toxicus, fue descrita en las islas Gambier de la Polinesia francesa, en el océano Pacífico.

Gambierdiscus excentricus
microscopio óptico (20X). Autor: F. Rodríguez

 

Gambierdiscus prefiere aguas cálidas, entre 21-31ºC. Se conocen 11 especies en la actualidad y todas las que han sido analizadas producen en mayor o menor cantidad algún tipo de toxina. Las más peligrosas son las ciguatoxinas, ya que pueden causar graves trastornos e incluso la muerte en humanos por síndrome de ciguatera.

La mayoría de dichas intoxicaciones suceden en la región caribeña y en Polinesia, por la ingestión de pescado que acumula ciguatoxinas. Gambierdiscus excentricus contiene ciguatoxinas y podría ser el responsable de casos recientes de ciguatera en la región de Macaronesia (Canarias y Madeira).

Gambierdiscus excentricus con tinción calcoflúor
(microscopio óptico luz UV). Autor: F. Rodríguez
La descripción de especies nuevas en algas se basa en datos morfológicos y genéticos.

En el caso de Gambierdiscus el diseño de sus placas celulares es similar en las 11 especies. Pero existen pequeñas variaciones que permiten distinguirlas entre si…bueno, a algunas más que a otras…! Y si quedan dudas tenemos marcadores genéticos, los genes ribosomales. A veces la genética nos sorprende con especies nuevas que no podíamos distinguir por su forma, son especies “crípticas”…pero no es el caso de Gambierdiscus excentricus.

Barracuda.
Imagen disponible en pescamax.foroactivo.com

El primer registro de ciguatera en la historia puede que date del año 1525. Una expedición naval española surcaba el golfo de Guinea y se detuvo en la isla de San Mateo (hoy Annobon). Allí, el capitán general invitó a los demás capitanes y oficiales a compartir una barracuda, un voraz depredador en la cima de la cadena alimentaria…

Las consecuencias del infortunado banquete fueron diarreas y desmayos. Varios meses después todos los capitanes murieron, se sospecha que a causa de la ciguatera. Entre aquellos capitanes estaba Juan Sebastián Elcano, quien había completado la primera vuelta al mundo en 1522…

Referencias:

-Fraga S, Rodríguez F, Caillaud A, Diogène J, Raho N, Zapata M. Gambierdiscus excentricus sp. nov. (Dinophyceae), a benthic toxic dinoflagellate from the Canary Islands (NE Atlantic Ocean). Harmful Algae 11:10-22 (2011).
-Parsons ML, Aligizaki K, Bottein M-Y D, Fraga S, Morton SL, Penna A, Rhodes L. Gambierdiscus and Ostreopsis: Reassessment of the state of knowledge of their taxonomy, geography, ecophysiology and toxicology. Harmful Algae 14:107-129 (2012).