La dieta Mickey Mouse

Imagen de portada: Picocystis salinarum. Autor: D. Patterson. Fuente: Microbial Life

Las galletas son objetos que nos divierte moldear con toda clase de formas: que si el muñeco de jengibre, corazones, navideñas, etc. Incluso galletas de Mickey Mouse que vienen muy al caso de la siguiente historia…

Nuestra protagonista de hoy es una microalga de apenas 2-3 micras que forma parte del picoplancton (al microscopio por debajo de 100.000 aumentos no verás más que puntos). La aislaron en 1991 de salineras en San Francisco, California (85‰ de salinidad, casi el triple que el mar) y la bautizaron como Picocystis salinarum (Lewin y col. 2000).

Picocystis salinarum. A) célula esférica, B) forma trilobulada. Fuente: Lewin y col. (2001). Las abreviaturas corresponden al núcleo (n), cloroplasto (c), mitocondria (m), pared celular (cw), gránulo de almidón (s) y dictiosoma (aparato de Golgi; d).

En fase de crecimiento activo son bolitas, pero con limitación de nutrientes adquieren forma trilobulada.

Poco después se publicó el hallazgo de un organismo similar en el lago Mono (California). Le llamaron Picocystis sp. porque a sus descubridores no les pareció del todo igual. Y además añadieron un poco de humor:

El lago Mono. Fuente: Artigoo.

«A chloroplast was located in each of the two smaller lobes and the nucleus in the larger third lobe, reminiscent of Mickey Mouse

Roesler y col. (2002)

El lago Mono es un lugar asombroso.

Parece sacado de una obra de Dalí y sus condiciones ambientales no son menos sorprendentes…

Cuando leí sobre él recordé al mar Salton del cual tratamos en Un futuro para Salton Sea.

La diferencia es que Salton surgió por accidente y agoniza sin remedio mientras que el lago Mono es natural y unos estudiantes evitaron su desaparición cuando su destino parecía inevitable.

Esto es lo que sucedió. El lago Mono en California era un cuerpo de agua alcalino y salino (ligeramente superior a la del océano: 40‰), con una antigüedad >50.000 años y situado en las montañas de Sierra Nevada (casi a 2.000 metros de altitud).

Artemia monica. Autor: djpmapleferryman. Fuente: Wikipedia

En 1941 desviaron los afluentes que lo alimentaban para abastecer la creciente demanda de Los Ángeles. Y ya se imaginarán lo que sucedió…

En los siguientes 40 años perdió la mitad de su volumen resaltando las torres de tufa (calcáreas) en su lecho. La salinidad se multiplicó por 2, el pH se disparó a 9,8 y no quedó ni un pez vivo u otros vertebrados…

Frente a aquellos cambios sólo prosperaron moscas alcalinas (Ephydra hians), una especie de crustáceo única en el mundo (Artemia monica) y la microalga que forma su dieta principal: Picocystis.

Ella solita llega a suponer el 50% de la producción primaria del lago. Y en invierno no suele bajar del 25%…

También hay diatomeas (Nitzschia) y cianobacterias, pero la reina indiscutible es Picocystis. ¡Y a las Artemias les encantan! en el laboratorio se ha comprobado que cada una se zampa de promedio ¡500.000 Picocystis por hora!

A su vez la propia Artemia es un recurso fundamental para las aves en la ruta migratoria del Pacífico de Norteamérica que abarca desde Alaska hasta la Patagonia. Todo un ejemplo de interrelación entre ecosistemas y seres vivos.

Aves limícolas (falaropos de Wilson y picofino) en el lago Mono. Fuente: monolake.org

El lago Mono era monomíctico antes de los 80′. Es decir, la estratificación de la capa superior formada en la época de calor se rompía al final del año, mezclando y oxigenando sus aguas. Pero en 1982 el deterioro ambiental y un intenso evento de «El Niño» iniciaron una fase meromíctica: estratificación superficial contínua durante 5 años.

Y cuando se restableció la mezcla de aguas profundas y superficiales aconteció otro desastre: el amonio, metano y sulfuro acumulados en el fondo produjeron la anoxia temporal del lago.

Pues bien. En 1984, durante aquella estratificación pertinaz se desarrolló un máximo de clorofila subsuperficial. Y en condiciones donde cabría esperar bacterias fotosintéticas anoxigénicas se observó que la responsable de aquel máximo era una microalga eucariota. ¡Acertaron! la futura Picocystis sp.

En la colección CCVIEO (IEO Vigo) tenemos una cepa de Mickey Mouse, perdón, de Picocystis salinarum (RCC3402). Autor: F. Rodríguez.

La Picocystis del lago Mono puede crecer en penumbra (<0.1% de la luz disponible en superficie en verano), proliferando así a profundidades de hasta 20 metros.

Soporta un rango BRUTAL de salinidades (0-260‰), con el pH tampoco se queda atrás (4-12) y tolera bien niveles bajos de oxígeno.

Esta flexibilidad fisiológica le permite establecer poblaciones permanentes en el lago, manteniendo así la producción primaria, el ecosistema y los seres vivos que dependen de él: Artemias y aves.

A mayores, Picocystis posee otra propiedad sorprendente: una quimera de pigmentos. Clorofilas y carotenoides de algas verdes (clorofila b, violaxantina, etc) junto a otros de la línea evolutiva roja (diatoxantina, aloxantina y monadoxantina, los dos últimos típicos de criptofíceas).

Años después, colegas de la Station Biologique de Roscoff nos invitaron a José Luis Garrido (IIM-CSIC) y a mí a participar en un trabajo (dos Santos y col. 2017) que estableció la posición taxonómica de Picocystis salinarum. Nuestra aportación fueron justamente los análisis de pigmentos que coincidieron con los de Picocystis sp. del lago Mono.

Y combinando genética + morfología y pigmentos P. salinarum quedó incluida en una nueva clase de algas verdes: Picocystophyceae (o picocistofíceas. Recuerden: fitoplancton con forma de Mickey Mouse, las «galletitas» que se zampan las Artemias del lago Mono).

En azul oscuro el contorno mínimo que alcanzó el lago Mono. En azul claro el nivel que tenía antes de 1941 y el trazo intermedio es el objetivo establecido por el Estado de California en 1994. Fuente: monolake

Muy bonito todo pero alguien se preguntará ¿y el lago Mono? ¿no decías que iba a desaparecer?

Pues sí...

Pero en 1976 un joven profesor de la Universidad de Stanford (David Gaines) realizó un estudio ecológico con un grupo de estudiantes denunciando el deterioro y la amenaza de colapso del ecosistema.

Y en 1978 crearon el Mono Lake Committee que sigue en activo con 16.000 socios.

Armados de ciencia (y conciencia medioambiental) se lanzaron a la lucha por la protección del lago y en 1994 consiguieron la aprobación de la State Water Board Decision 1631 (apoyada en un informe de impacto ambiental ¡¡ de 1700 páginas !!).

Miembros del Mono Lake Committee durante la «Rehydration Ceremony» (1982). Autor: S. Johnson. Fuente: longlivemonolake

Dicha norma estatal frenó su disminución estableciendo un nivel mínimo para sus aguas, un caudal permanente para los arroyos que lo alimentan y la restauración del hábitat de aves acuáticas.

Calculaban alcanzar dicho nivel mínimo en 20 años…pero no parece fácil.

En abril de 2021 sigue por debajo del nivel decretado en 1994. Su volumen oscila cada año debido a las condiciones climáticas, sequías y un aporte variable de aguas de deshielo en Sierra Nevada.

Eso sí: la tendencia global es ascendente y el futuro del lago parece asegurado gracias a la mecha que prendió el compromiso medioambiental de aquel profesor y sus estudiantes.

Referencias:

  • dos Santos, A.L. y col. Chloropicophyceae, a new class of picophytoplanktonic prasinophytes. Sci. Rep. 7:14019. (2017).
  • Lewin, R.A. y col. Picocystis salinarum gen. et sp. nov. (Chlorophyta)—a new picoplanktonic green alga. Phycologia 39:560–565. (2000).
  • Roesler, C.S. y col. Distribution, production, and ecophysiology of Picocystis strain ML in Mono Lake, California. Limnol. Oceanogr. 47: 440–452. (2002).
  • Stamps, B.W. y col. Metabolic Capability and Phylogenetic Diversity of Mono Lake during a Bloom of the Eukaryotic Phototroph Picocystis sp. Strain ML. Appl. Environ. Microbiol. 84:e01171-18. (2018).
  • Fuentes web: monolake.org
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