El pintor del Callao

Imagen de portada: Muelle de pescadores en el Callao [Autor: Juan Manuel Ugarte Eléspuru. Fuente: Google Arts & Culture]

Todos los patrones temen al “pintor del Callao”. Su pincel es la brisa y sus pigmentos están en el aire. Viene y va sin previo aviso, completando su trabajo normalmente durante la noche […] el Callao es el único lugar del mundo donde un barco puede pintarse por dentro y por fuera en una sola noche.

[Trad. del original: The capitals of Spanish America, W.E. Curtis, 1888]

El 29 de marzo nos manifestamos delante del Palacio de la Moncloa unos 120 investigadores de Organismos Públicos de Investigación (OPI) en nombre de la plataforma 5Sy6S.

Marina Albentosa (IEO Murcia), portavoz de 5Sy6S, leyendo la carta que entregamos al presidente Pedro Sánchez reclamando el cumplimiento de la Ley de la Ciencia para la homologación de retribuciones en la escala científica (Madrid, 29-III-2019).

Dicha plataforma, integrada por más de 500 investigadores de un colectivo superior a 800, reclama la homologación de retribuciones en la escala científica para todos los OPI.

Nos llamamos igual, hacemos el mismo trabajo, pero el Gobierno de España incumple la Ley de la Ciencia (aprobada en 2011 por el PSOE), según la cual desde 2014 la escala científica de los OPI tendría los mismos niveles en todas las instituciones y sistemas de evaluación de la productividad, en concreto los del CSIC.

Pero estamos en 2019 (con sentencia favorable del Tribunal Supremo desde 2018), y seguimos discriminados respecto a nuestros colegas del CSIC y Universidades. En el camino se han jubilado muchos compañeros y los derechos adquiridos desde 2014 permanecen en el limbo.

The “Callao Painter” is a highly distinctive, marine phenomenon and mystery. Someday, the scientific reason or reasons for the “Callao Painter” will become known.

[The Callao Painter, E.G. Mears, 1943]

En este mes de abril hay posibilidades de que se apruebe el Real Decreto que reconocerá la homologación, aunque solo desde 2018. Nuestra movilización pretendía llamar la atención al gobierno, con una carta dirigida al presidente, para que solucione este asunto antes de las elecciones generales.

Pues bien, durante el viaje en coche a Madrid charlamos de muchos temas incluyendo (como no!) al fitoplancton. Es lo que tiene juntar a varios investigadores: Paula Sánchez Marín, Santiago Fraga (ya jubilado), y yo, del IEO de Vigo.

Hablaba con Santi de una noticia que acababa de leer sin recordar todos los detalles: una mortandad masiva de moluscos bivalvos en una bahía del Perú por asfixia tras una proliferación del dinoflagelado Akashiwo sanguinea. Y al hilo de esto me comentó la historia de “el pintor del Callao” que protagoniza la entrada de hoy.

Un curioso fenómeno marino […] era el conocido como “el pintor del Callao“. Sus efectos eran dobles: surgía siempre asociado a un olor nauseabundo, y en los barcos la pintura blanca, en cualquier parte de la nave en contacto con el mar, se teñía de color chocolate. A veces también se coloreaba el agua […] los cuerpos de miríadas de peces parecidos a sardinas aparecían flotando en la superficie. No existía una explicación satisfactoria al fenómeno. Darwin ni siquiera lo menciona.

[Trad. del original: The life of Sir Albert Hastings Markham (1927)].

Circulación oceánica en el ecosistema de afloramiento del Perú. La corriente costera del Perú (PCC o corriente de Humboldt) es impulsada por los vientos alisios dominantes responsables del afloramiento. Fuente: Penven y col. (2005).

La explicación a “The Callao Painter” o simplemente “El Pintor(Raimondi, 1891), está en el ecosistema del afloramiento del Perú, una de las regiones más fértiles del océano gracias también al aporte de nutrientes de la corriente submarina de Perú-Chile (PCUC, que discurre hacia el sur entre 50-400 m. de profundidad).

La productividad primaria en el afloramiento del Perú alcanza 1000 mg carbono m-² s-¹: el triple que la corriente sudafricana de Benguela y 10 veces más que las Rías gallegas.

Por este motivo Perú y Chile concentran una de las áreas de pesca más importantes con un 20% de las capturas mundiales, principalmente sardinas, anchoas y caballas.

Pero esta elevada productividad primaria conlleva otros efectos: la sedimentación de enormes cantidades de fitoplancton deposita fangos ricos en diatomeas y su degradación ocasiona zonas de mínimos de oxígeno en el sedimento.

La descomposición de dicha materia orgánica en condiciones de anoxia favorece la producción de sulfuro de hidrógeno (gas sulfhídrico: H2S) por la actividad de bacterias sulfato-reductoras.

A comienzos del s.XX algunas teorías achacaban el gas sulfhídrico a la actividad volcánica submarina, o bien a que los peces morían por enfermedad y que su descomposición ocasionaba el olor pestilente. Pero ya Ronald Currie cita en 1953 que las causas del “El pintor” se relacionan con dos fenómenos distintos: “El Niño” y la producción de gas sulfhídrico en el sedimento (análogo a las erupciones de azufre en las costas de Namibia afectadas por el afloramiento de Benguela).

Paisaje del puerto del Callao (Perú). Fuente: imagenesmy.com

Las plumas sulfurosas son visibles desde satélite, enturbian el agua de tonos turquesa/lechosos (debido a la formación de azufre coloidal por oxidación del H2S) y le proporcionan un olor nauseabundo…como de huevos podridos.

La aparición de H2S en superficie se asocia con erupciones espontáneas de metano (cargadas de gas sulfhídrico desde el sedimento) o con un flujo uniforme desde aquel, favorecidos por el ascenso de aguas profundas por el afloramiento.

Bloom de fitoplancton en la costa del Perú. Fuente: EarthObservatory, NASA.

La anoxia en el fondo y las plumas de sulfuro que ascienden en la columna de agua son responsables de la muerte de organismos bentónicos y peces en el Perú (igual que en Namibia).

Ello no quita que otro fenómeno natural como “El Niño” se asocie también con episodios de mortandades masivas de fauna marina (y liberación de gas sulfhídrico), descritos como “El pintor“.

Porque la invasión de aguas cálidas en la costa durante el fenómeno de “El Niño” también provoca la muerte y descomposición de miles de cadáveres de aves, mamíferos marinos y peces.

Las emanaciones sulfurosas asociadas a dichas muertes anticipan a menudo la aparición de mareas rojas (Sánchez & Delgado, 1996). 

Así pues, en las muertes de fauna marina y los efectos posteriores identificados como “El pintor” convergen dos asuntos relacionados con el ecosistema del afloramiento del Perú. Y ambos dependen de ciclos naturales opuestos porque las plumas de gas sulfhídrico no están coligadas con “El Niño”, sino todo lo contrario.

Vista de satélite (MODIS-Terra) de las plumas sulfurosas en las costas del Callao y Pisco. Fuente: (Ohde, 2018).

Thomas Ohde (2018) enfrentó imágenes de satélite del Callao (y más al sur, en Pisco), con datos de la Oscilación del Sur (cuya fase cálida se conoce como “El Niño”, en contraste con la fase fría de “La Niña”).

Durante “El Niño” se debilitan los vientos alisios que impulsan el afloramiento y sube la temperatura superficial del océano, mientras que con “La Niña” el afloramiento se intensifica. Entre ambos extremos suceden fases neutras.

Pues bien, Ohde concluyó que “La Niña” y las fases neutras entre 2001-2012 fueron responsables de niveles más bajos de oxígeno y de la intensificación de las plumas de azufre, mientras que durante “El Niño” éstas desaparecían tanto de las costas del Callao como más al sur, en Pisco.

Ejemplos de especies responsables de mareas rojas en la costa peruana: a) Olisthodiscus luteus, b) Gymnodinium splendens, c) Tripos (=Ceratium) furca, d) Prorocentrum micans, e) Prorocentrum gracile, f) Protoperidinium mendiolae, g) A. peruvianum, h) M. rubrum, i) Noctiluca scintillans. Fuente: Sánchez y Delgado (1996).

En el Perú, las mareas rojas son un fenómeno natural conocido desde antiguo y a ambos fenómenos (“El pintor” y las mareas rojas) se les conoce localmente como aguaje.

Sánchez & Delgado citan en su trabajo de 1996 que las primeras observaciones de mareas rojas se debieron precisamente a los estudios que buscaban explicar el fenómeno de El pintor…y que las especies formadoras de mareas rojas en Perú no suelen ser tóxicas.

Entre otras citan a los dinoflagelados Alexandrium peruvianum y Prorocentrum micans, rafidofíceas (Olisthodiscus luteus), el ciliado Mesodinium rubrum, silicoflagelados y diatomeas.

Ya en el siglo XXI en el litoral peruano se han descrito mareas rojas de especies tóxicas como Alexandrium minutum (Baylón y col. 2015).

Asimismo, desde 2003, se han registrado mareas rojas de otro dinoflagelado: Akashiwo sanguinea (Akashiwo significa marea roja en japonés), que ya ocasionaba proliferaciones en las costas este y oeste de Norteamérica.

Akashiwo sanguinea (izda), Gavia pacifica muerta y manchada con espuma de A. sanguinea (centro) y un león marino nadando en una marea roja de A. sanguinea. Fuente: A primer on California marine harmful algal blooms (Mc Garaghan y col.)

Se trata de un organismo no tóxico aunque nocivo porque puede provocar el taponamiento de branquias y muerte tanto de peces como de bivalvos y aves marinas (porque la espuma de sus proliferaciones perjudica a la impermeabilidad del plumaje), y también por anoxia en el fondo tras la descomposición de los blooms.

Y dicha causa, la anoxia, fue precisamente la que provocó la muerte de bivalvos que recordé durante el viaje a Madrid y que dio pie a esta entrada.

En concreto se trató de una mortandad masiva de conchas de abanico (Argopecten purpuratus) y varazones de peces (rayas, pámpanos, lenguados, etc) asociadas a una marea roja de Akashiwo sanguinea en la bahía de Sechura en marzo de 2019, según un reciente informe del Instituto del Mar del Perú (IMARPE).

Imágenes de la bahía de Sechura, con los peces y conchas de abanico muertos tras la proliferación de Akashiwo sanguinea. Fuente: IMARPE.

Este suceso no es novedoso y repite otro similar acaecido en 2015-2016, con mareas rojas de A. sanguinea en diferentes zonas del litoral peruano, responsables también de muertes de conchas de abanico en esta misma bahía y más al sur, en la de Paracas, cerca de Pisco (Sánchez y col. 2015).

También en Paracas, en el año 2000, se registraron muertes por anoxia de conchas de abanico, atribuidas a los efectos de una marea roja del dinoflagelado Prorocentrum micans y las descargas de materia orgánica procedente de efluentes de la industria pesquera.

Pero no todo va a ser negativo

A pesar de que en algunos casos resulte nocivo, el fitoplancton es la base de la cadena alimentaria de la cual dependen todos estos recursos marinos y, por ejemplo, la propia Akashiwo sanguinea fue identificada en los años 70′ (Lasker, 1975) como una presa importante para la supervivencia de las larvas de anchoa de California (Engraulix mordax).

Referencias:

-Baylón M. y col. Primer reporte del dinoflagelado potencialmente tóxico Alexandrium minutum Halim 1960 en el litoral peruano. Rev. Peru. biol. vol.22, nº1, Lima (2015).
-Bode A. y col. Phytoplankton biomass and production in shelf waters off NW Spain: spatial and seasonal variability in relation to upwelling. Hydrobiologia 341:225 -234 (1996).
-Cabello R. y col. Procesos naturales y antropogénicos asociados al evento de mortalidad de conchas de abanico ocurrido en la bahía de Paracas (Pisco, Perú) en junio del 2000. Rev. peru. biol. 9:94-110 (2002).
-Currie R. The Callao Painter. Weather 8:308–311 (1953).
-Lasker R. Field criteria for survival of anchovy larvae: the relation between inshore chlorophyll maximum layers and successful first feeding. Fish. Bull. NOAA 73:453-462 (1975).
-Mears E.G. The Callao Painter. Scientific Monthly 57:331–336 (1943).
-Ohde T. Coastal Sulfur Plumes off Peru During El Niño, La Niña, and Neutral Phases. Geophys. Res. Let., American Geophysical Union 45:7075-7083 (2018).
-Ohde T. & Dadou I. Seasonal and annual variability of coastal sulphur plumes in the northern Benguela upwelling system. PLoS ONE 13(2): e0192140. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0192140 (2018).
-Penven P. y col. Average circulation, seasonal cycle, and mesoscale dynamics of the Peru Current System: A modeling approach. J. Geophys. Res. 110:C10021, doi:10.1029/2005JC002945 (2002).
-Raimondi A. Fenómeno llamado “El Pintor”. Bol. Soc. Geogr. de Lima, Tomo I, Lima.
-Sánchez S. & Delgado E. Mareas rojas en el área del Callao (12ºS) 1980-1995. Inf. Prog. Inst. Mar Perú – Callao (mimeo). nº44:19-37 (1996).
-Sánchez S. y col. Floraciones algales en aguas costeras del mar peruano Paita-Ilo (Enero-Marzo 2015). Laboratorio de fitoplancton y producción primaria. IMARPE (2015).
-Web: IMARPE registra mortandad de concha de abanico Argopecten purpuratus y varazón de peces en bahía de Sechura. Disponible en IMARPE.

 

Algas culturistas

Imagen de portada: Lithoptera fenestrata. Autor: Noé Sardet. Fuente: IPTC.

Nuestros protagonistas de hoy no son algas, no se pueden cultivar en el laboratorio y casi dos siglos después de su descubrimiento sabemos muy poco de ellos. Para empezar vamos a situarlos en el árbol de la vida: Reino Chromista, Subreino Rhizaria, Filo Radiozoa, Subfilo Radiolaria, Clase ACANTHARIA.

Acanthometra. Autor: E. Haeckel. Lámina 21 de Kunstformen der Natur (1904).

En 1856 el fisiólogo alemán Johannes Müller descubría en el Mediterráneo un nuevo grupo de organismos planctónicos al que denominó “Acanthometren“: entre ustedes y yo, acantarios.

Pero Müller murió en 1858 y la clasificación taxonómica que tenía entre manos la completó un estudiante suyo, Ernst Haeckel, que estudió luego muestras de acantarios de la expedición del HMS Challenger (1872-74).

Le imagino al microscopio, fascinado por sus formas imposibles: algunos como Lithoptera parecen copos de nieve, otros estrellas…no resulta extraño que décadas después los reprodujera en Kunstformen der Natur (1904), aunque en algunos dejó volar un poco su fantasía!

Suelen ser heterótrofos, pero algunos acantarios funcionan como gimnasios cuyos clientes son microalgas de músculos hipertrofiados (o mejor dicho, supercloroplastos!). Luego hablaremos de ellos…

Son especialmente abundantes en latitudes tropicales/subtropicales, en áreas oligotróficas de océano abierto y aguas superficiales (hasta 20-50 m) donde podemos observar hasta 40 células por litro.

Uno de sus rasgos más sorprendentes es que fabrican endoesqueletos de celestita. Acostumbrados a organismos con estructuras calcáreas o silíceas ¿qué diantre es la celestita? Pues sulfato de estroncio…normal si no les suena porque ningún otro organismo marino emplea este delicado biomineral.

Elementos empleados para el color de los fuegos artificiales. Fuente: EarthSky.

Por curiosidad les diré que el estroncio (en este caso en forma de carbonato) lo utilizamos, p. ej., para obtener el rojo en los fuegos artificiales.

La celestita se disuelve rápidamente en el mar e impide conservar un registro fósil de acantarios. Pero esto a ellos no les importa, porque es muy densa (el doble que el carbonato cálcico) y esta propiedad es muy útil en su ciclo de vida.

Resulta que los acantarios forman quistes –pero no de resistencia– sino como parte de su ciclo reproductivo. Sedimentan a gran velocidad y se han llegado a encontrar a profundidades de hasta 2000 m.

En capas profundas liberan hordas de minúsculos juveniles lo cual permite evitar a los predadores de superficie. Al menos ésa es la hipótesis.

Hoy en día se conocen alrededor de 50 géneros y 150 especies. Sus presas favoritas parecen ser ciliados y en menor medida copépodos, larvas de moluscos y fitoplancton.

Usando datos genéticos podemos separar a los acantarios en 6 grupos moleculares designados con letras (A-F). Pues bien: en los grupos B, E y F hay mixótrofos que cultivan algas simbiontes en su interior !

¿Y qué algas poseen los acantarios?

Acanthochiasma. Autor: E. Haeckel. Lámina 19 (nº8) de Kunstformen der Natur (1904).

En Acanthochiasma (grupo molecular B) se han encontrado varios géneros de dinoflagelados (Heterocapsa, Pelagodinium, Azadinium y Scrippsiella) así como haptofitas (Chrysochromulina).

Mientras, los acantarios de los clados E y F poseen un tipo concreto de fotosimbiontes: haptofitas del género Phaeocystis.

La especie varía según la región geográfica y los acantarios del Mediterráneo y de la Antártida mantienen fotosimbiontes de Phaeocystis cordata y P. antarctica, respectivamente.

La asociación de seres heterótrofos y fotosintéticos es común en zonas oligotróficas donde escasean los nutrientes y ambos se benefician de un acuerdo que les permite sobrevivir en el desierto marino.

Sin embargo, los acantarios con fotosimbiontes son también abundantes en regiones productivas de latitudes medias y altas como el Atlántico Noreste o el océano Antártico.

Acantarios y Phaeocystis: una simbiosis muy especial.

Phaeocystis es una microalga formadora de proliferaciones que podemos encontrar por todas partes (o dicho más finamente: es cosmopolita). Sobre la naturaleza de su asociación con acantarios como Lithoptera (imagen de portada) no había casi datos hasta ahora.

Sabíamos que los intentos de cultivarlas fuera del huésped eran infructuosos y que las Phaeocystis simbiontes poseían mayor tamaño, así como más mitocondrias y cloroplastos que las de vida libre. También conocíamos que los acantarios obtienen las algas del exterior: los juveniles no tienen…no las heredan.

Resumen gráfico donde se muestran las transformaciones de las Phaeocystis simbiontes frente a las de vida libre. Fuente: Decelle y col. (2019).

Pero Decelle y col. (2019) acaban de publicar un estudio detallado sobre las transformaciones que sufren las Phaeocystis simbiontes y la naturaleza de su relación con el huésped.

Para empezar, su volumen celular es 10 veces superior a la forma libre y llegan a tener 30 cloroplastos de gran tamaño (frente a sólo 2 en las células normales).

Su división celular está bloqueada y básicamente funcionan como máquinas para obtener energía, con una eficiencia fotosintética 3 veces superior a la de sus congéneres de vida libre.

Son Phaeocystis culturistas con supercloroplastos!

Además, las microalgas simbiontes están integradas en una vacuola intracelular (simbiosoma), donde el acantario les facilita nutrientes esenciales (metales traza como hierro & cobalto, así como nitrógeno & fósforo), limitantes para la producción primaria. Todo por la fotosíntesis!

Además, Phaeocystis produce grandes cantidades de DMSP que actúa como una defensa antioxidante en el interior de las células lo cual beneficia también a su huésped.

Por tanto, más que una simbiosis clásica, la relación acantarios-Phaeocystis es la de un huésped que explota a las algas y las modifica en su propio beneficio para maximizar la fotosíntesis, con la consecuencia de que no éstas pierden su independencia y al final del ciclo de vida (cuando ya no las necesitan), seguramente las digieran !

Referencias:

-Decelle J. y col. An original mode of symbiosis in open ocean plankton. PNAS 109:18000-18005 (2012).
-Decelle J. & Not F. Acantharia. En: eLS. John Wiley & Sons, Ltd: Chichester. pp. 10. DOI: 10.1002/9780470015902.a0002102.pub2 (2015).
-Decelle J. y col. Algal remodeling in a ubiquitous planktonic photosymbiosis. Curr. Biol. 29:1–11 (2019).
-Stoecker D. y col. Mixotrophy in the Marine Plankton. Annu. Rev. Mar. Sci. 9:311–35 (2017).
-Recursos Web: Acantharia (https://www.wikiwand.com/de/Acantharia) y Web personal de Johan Decelle (https://johandecelle.wordpress.com/)

 

Los pinzones de Darwin

[Imagen de portada: un pinzón de Galápagos. Fuente: Inhabitat]

Stephen Jay Gould (1941-2002). Fuente: La ciencia de la vida.

Los libros de divulgación de Stephen Jay Gould son una de las razones gracias a las que escribo este blog. Los hallé por casualidad (en una biblioteca pública en Santa Cruz de Tenerife) y enseguida me fascinaron aquellos ensayos breves sobre historia natural y evolución que revisaban los descubrimientos de diversos científicos, entre otros de su admirado Charles Darwin.

Mezclaban ciencia con un poco de todo usando un lenguaje para todos los públicos. Valga el ejemplo de títulos como “La montaña de almejas de Leonardo“, “Brontosaurus y la nalga del ministro” o “El pulgar del panda“.

Para quienes no le conozcan, además de un ilustre paleontólogo y biólogo evolutivo Jay Gould fue de esos contados científicos convertidos en personajes públicos, hasta el punto de aparecer en un capítulo de Los Simpsons.

En las entrevistas aparecía como una persona risueña que disfrutaba conversando sobre ciencia, naturaleza, evolución o lo que se terciase.

Pues bien, leyendo “El pulgar del panda” fue como descubrí que la historia de los pinzones de Darwin no era exactamente como yo creía.

Darwin no los menciona en “El origen de las especies” y el relato de los pinzones, tal y como hoy lo conocemos, es posterior a él. Frank Sulloway lo explicó en un artículo de 1982 pero antes se lo contó a Jay Gould, que lo resumió así:

Darwin, desde luego, encontró los pinzones, pero no los reconoció como variaciones de un tronco común. De hecho ni siquiera tomó nota de las islas donde descubrió a muchos de ellos: algunas de sus etiquetas rezan simplemente <<islas Galápagos>> […] Reconstruyó la historia evolutiva una vez de vuelta en Londres, y no antes, cuando un ornitólogo del Museo Británico identificó correctamente todas las aves como pinzones.

[El pulgar del panda, S. Jay Gould, 1980]

Los pinzones de Galápagos se agrupan en 4 géneros; destacan Geospiza y Camarhynchus. Copyright: Encyclopaedia Britannica. Fuente: bio.miami.edu

Los pinzones de Darwin son un ejemplo de radiación adaptativa, una rápida especiación por aislamiento geográfico a partir de pinzones americanos cuyos descendientes ocuparon diferentes nichos ecológicos.

La forma de los picos de cada especie refleja distintos hábitos alimentarios y reduce la competencia entre ellas. Pero para Darwin sus costumbres eran indistinguibles y mencionó que comían juntos formando grandes grupos en el suelo.

Cuando Darwin entregó sus especímenes en Londres al ornitólogo John Gould este los agrupó en 13 especies relacionadas entre sí, algo que no había reconocido el primero.

Aquello le llevó a pensar que su diversidad, al igual que en el caso de los reptiles y otras aves, podía deberse al aislamiento geográfico en distintas islas. Pero en ningún momento aventuró Darwin los factores que explicaban su diversificación más allá de “circunstancias locales“.

En una versión previa de “El origen de las especies” sí mencionaba a los pinzones, aunque en el texto final de 1859 los eliminó. Decía esto:

…hence I suppose that nearly all the birds had to be modified, I may say improved by selection in order to fill as perfectly as possible their new places; some as Geospiza, probably the earliest colonists, having undergone far more change than other species; Geospiza now presenting a marvellous range of difference in their beaks.

[Stauffer R.C., 1975; Charles Darwin’s natural selection: being the second part of his big species book written from 1856 to 1858].

¿Y por qué los quitó de la versión final? la respuesta es sencilla: no consideró que fuesen un ejemplo importante para su razonamiento. Sin entrar en detalles, consiguió 31 pinzones de 3 islas y la información que recuperó sobre ellos a posteriori no era concluyente para definir una relación entre las especies y el origen geográfico. Además, la identificación de los pinzones de John Gould fue cuestionada por la mayoría de sus colegas levantando dudas sobre sus relaciones taxonómicas.

Sinsonte de Galápagos (mimus parvulus). Autor: Carlos Schmidt. Fuente: Ecoregistros.

¿Y qué ejemplos cita Darwin en El origen de las especies? menciona que en Galápagos había 21 o quizás 23 especies de aves terrestres con características similares a otras americanas.

Y que en Cabo Verde pasaba otro tanto, aunque allí las aves se parecían a las africanas. Esto chocaba de frente con el creacionismo que el propio Darwin asumía al comenzar su viaje en el Beagle.

Pero Galápagos le pareció excepcional porque muchas especies diferían según las islas –y citó explicitamente a los sinsontes, con tres especies confinadas a otras tantas islas-.

En décadas posteriores se recogieron miles de pinzones en Galápagos y en 1947 un investigador llamado David Lack concluyó que la especiación de los pinzones era debida al aislamiento geográfico y que la diferencia entre los picos era una adaptación evolutiva que reflejaba hábitos alimentarios.

Y fue Lack quien acuñó el término “los pinzones de Darwin”, de hecho tituló así su libro (Darwin’s finches) forjando la leyenda (en base a interpretaciones de autores pasados y propias), de que habían sido cruciales para inspirar a Darwin su teoría evolutiva.

¿Y saben qué? en las microalgas se han encontrado pinzones de Darwin recientemente.

En concreto se trata de dinoflagelados. Tras un primer estudio de Logares y col. (2007)Annenkova y col. (2015) propusieron un ejemplo de radiación adaptativa que incluiría a 4 especies aisladas en Suecia y Rusia: Scrippsiella hangoei (marina/salobre) y Peridinium aciculiferum, P. euryceps y P. baicalense (todas de agua dulce).

Fuente: Figs. 3, 4 & 5 de Annenkova y col. (2015).

Dichos organismos poseen secuencias genéticas idénticas (o muy similares) para las regiones de ADN ribosomal que solemos utilizar para identificar especies pero su aspecto es muy distinto.

No obstante, el estudio de sus placas de celulosa ha demostrado que comparten la misma fórmula. Para entenderlo mejor imaginen un cubo de Rubik donde cada pieza del rompecabezas sería una placa.

Pues bien, cada especie añadiría adornos o el cubo se deformaría, pero las 4 comparten idénticas piezas por lo que deberían estar en el mismo género (todas serían Rubik en este caso).

Las 3 especies de Peridinium se encontraron en lagos de Suecia y Rusia, destacando entre ellos al Baikal, el lago más antiguo y profundo del mundo (1637 m). De hecho, Peridinium baicalense es endémica de dicho lago. Scrippsiella hangoei se ha encontrado en el mar Báltico, en lagos antárticos y Annenkova y col. la localizaron por primera vez en el Baikal. Toda una campeona capaz de tolerar salinidades entre 0 y 30.

El lago Baikal contiene más agua que todos los grandes lagos de Norteamérica juntos. Fuente: Earth Observatory (NASA).

A pesar de la antigüedad del lago Baikal (25 millones de años) se calcula que su comunidad de fitoplancton es joven debido a la historia geológica y climática de la región. Y los demás lagos –así como el mar Báltico– se formaron por procesos glaciales hace menos de 20.000 años.

Así que todo indica que partiendo de un ancestro común (que se cree pudo ser marino) se diversificaron estas 4 especies, debido a la presión de la selección natural. Y su separación es tan reciente que no han acumulado grandes diferencias genéticas entre ellas.

Podrían ser la salinidad -y otros factores ambientales- los que hayan provocado esta radiación adaptativa donde cada especie ocuparía nichos ecológicos distintos ¡ al igual que los pinzones de Darwin !

Referencias:

-Annenkova NV y col. Recent radiation in a marine and freshwater dinoflagellate species flock. The ISME Journal 9:1821–1834 (2015).
-Darwin C. El origen de las especies, 463 pp. (1859). Fuente: http://es.wikisource.org/wiki/Charles_Darwin, http://www.cervantesvirtual.com
-Jay Gould S. El pulgar del panda, 384 pp. Ed. Crítica (1980).
-Logares R. y col. Phenotypically Different Microalgal Morphospecies with Identical Ribosomal DNA: A Case of Rapid Adaptive Evolution?. Microbial Ecology 53:549–561 (2007).
-Sulloway FJ. Darwin and His Finches: The Evolution of a Legend. Journal of the History of Biology 15:1, pp. 1-53 (1982).

 

La pócima de la bruja

Hoy hablaremos de océanos más ácidos y blooms de algas tóxicas en respuesta al aumento del CO2

Los océanos absorben un 30% del dióxido de carbono procedente de la quema de combustibles fósiles y aunque el fitoplancton nos haga el favor de capturar una parte, la fracción disuelta restante ocasiona la acidificación del mar.

Limacina helicina. Fuente: coaching-netz.info

En concreto, el pH medio de los océanos ha descendido 0.1 unidades en el último siglo, una tasa sin precedentes en los últimos 65 millones de años. Malas noticias para los organismos marinos que fabrican estructuras calcáreas porque aumenta la solubilidad de las 3 formas de carbonato cálcico (calcita, carbonato de magnesio y aragonito) que pueden integrar sus conchas y esqueletos.

Tal es el caso de nuestros losers de hoy: las mariposas marinas como Limacina helicina, un pterápodo cuyas conchas de aragonito se estima que se disolvían por causas naturales (es decir, época preindustrial) en el 20% de la población en el ecosistema de afloramiento de la corriente de California. Ello se debe a que en las zonas de afloramiento ascienden aguas ricas en CO2, más ácidas pues…

Pero a este fenómeno natural se ha sumado el aumento antropogénico del CO2 y en 2011 un estudio registró la disolución del 53% de los individuos entre 0-100 metros de profundidad (Bednaršek y col. 2014).

Efectos de la acidificación sobre conchas de Limacina helicina. Fuente: NOAA.

De seguir el mismo ritmo de subida del CO2 estos autores predicen que en 2050 la disolución alcanzará al 70% de las Limacinas en dicha región.

La acidificación del mar es consecuencia del calentamiento global y sus efectos interaccionan con el aumento de temperatura e hipoxia en distintas regiones oceánicas, poniendo en un brete a seres vivos como corales, moluscos, crustáceos y peces.

Para fabricar estructuras calcáreas hay que invertir energía –más si cabe cuando las condiciones son desfavorables por culpa de la acidificación– y ello repercute sobre el crecimiento y la viabilidad de dichos organismos.

Pero las Limacinas no preocupan tanto como las posibles consecuencias de la acidificación sobre especies de interés comercial: existen estimaciones de una caída del 10-25% en la cosecha de moluscos en 2060 en EEUU (Cooley & Dooney, 2009), debida entre otros a una menor supervivencia de las fases tempranas de desarrollo en dichos organismos.

Las microalgas tampoco se libran. Aunque algunas fabrican estructuras calcáreas como los cocolitofóridos, en principio responden positivamente al incremento de CO2 que utilizan en la fotosíntesis. ¿Pero cuáles podrían ser las consecuencias de dicho incremento?

Un trabajo reciente en las Islas Canarias ha lanzado un primer aviso. Riebesell y col. (2018) estudiaron la evolución del plancton durante 2 meses en bolsas de mesocosmos de 35.000 litros con 3 niveles de CO2. El nivel más alto coincidía con los valores esperados de CO2 en el año 2100 según el peor escenario del IPCC (RCP 8.5), que se ajusta a la tendencia actual…

Vicicitus globosus. Fuente: F.H. Chang (2015).

Pues bien, en el nivel intermedio apareció de la nada una microalga tóxica, nuestro winner de hoy: Vicicitus globosus (conocida hasta 2012 como Chattonella globosa).

La población de V. globosus declinó a mitad de experimento en el nivel intermedio; pero en el nivel más alto de CO2 estalló un bloom que perturbó la composición del plancton inhibiendo el crecimiento del zooplancton.

Vicicitus es una dictiocofícea de naturaleza ictiotóxica, responsable de muertes en cultivos y poblaciones salvajes de peces en países como Japón. Un aviso pues sobre la dirección que podrían tomar los cambios en las comunidades de fitoplancton en respuesta al aumento de CO2.

No obstante, a las microalgas les afectarán múltiples factores además de la acidificación, como la luz, temperatura y nutrientes en la capa de mezcla superficial que ocupan en el océano. Nos movemos en un mar de incertidumbre sobre la magnitud y dirección de los cambios en la productividad primaria, crucial para los ecosistemas marinos y los recursos pesqueros del futuro.

Cambios previstos en las propiedades físico-químicas de la capa de mezcla superficial y aguas profundas, asociados al calentamiento global. Fuente: Pörtner y col. (2014).

La mayoría de modelos oceanográficos predicen una mayor estratificación en el océano y el adelgazamiento de la capa de mezcla superficial. Si esto es así, el grueso de poblaciones de fitoplancton estarán expuestas a luces (y temperaturas) más elevadas.

Los modelos también predicen una intensificación del gradiente de densidad que separa la capa de mezcla frente a las aguas más profundas ricas en nutrientes, lo cual reduciría su flujo hacia la superficie.

¿Y esto es bueno o malo? pues depende…

Dicho escenario tendría en teoría un efecto negativo en latitudes subtropicales, extendiendo las condiciones oligotróficas del océano abierto y reduciendo la productividad primaria en latitudes medias.

Pero una mayor estabilidad en latitudes altas, unida al deshielo en zonas polares, podría prolongar el período de crecimiento y resultar beneficiosa para el desarrollo del fitoplancton.

Todo esto tiene mucho que ver con una noticia que publicó el diario El País con el titular “El mar está cambiando de color” [6-II-2019], a raíz del estudio “Ocean colour signature of climate change” de Dutkiewicz y col. (2019).

Cambios en (a) la clorofila (mg m-3) y (b) la comunidad de fitoplancton (índice Bray-Curtis: 1 indica poblaciones completamente nuevas) en el año 2100. Fuente: Figura 4 (Dutkiewicz y col. 2019).

La luz reflejada por el océano depende en gran medida del fitoplancton, pero también de otras partículas en suspensión, de la materia orgánica disuelta y de la propia agua.

La particularidad de las microalgas es que poseen pigmentos que absorben en todo el rango de luz visible, pero el dominante –la clorofila a– absorbe intensamente en el azul (∼440 nm) y apenas tiene influencia sobre el verde (∼550 nm).

Por ello cuando hay mucho fitoplancton las longitudes de onda azules quedan atrapadas en la tela de araña de las moléculas de clorofila y notamos un tono verdoso en el agua.

Y al contrario: en áreas oligotróficas pobres en fitoplancton el azul se refleja y observamos un eléctrico azul marino.

Esos cambios de color en el océano podrían servir para alertar de manera temprana sobre los efectos del calentamiento global mediante satélite. Sin embargo, lo que explican Dutkiewicz y col. es que serán sutiles y poco significativos durante el s.XXI respecto a la variabilidad natural.

Porcentaje de cambios significativos en el área total del océano. (a y b) distintas estimaciones de clorofila a mediante satélite, (c) detritus, (d) materia orgánica disuelta, (e) índice Bray-Curtis (cambios en la comunidad de fitoplancton), (f) cambios de color (más azul o más verde), (g) longitudes de onda en el espectro visible (destaca la señal intensa en el rango 487-512 nm). Fuente: Figura 10 (Dutkiewicz y col. 2019).

No obstante, además de la clorofila a, los distintos grupos de fitoplancton poseen una gran diversidad de pigmentos y el cambio climático tendrá efectos significativos en la composición y estructura de tamaños de la comunidad de fitoplancton.

¿Podemos detectar estos efectos de alguna manera? SÍ.

Dutkiewicz y col. identificaron una ventana de longitudes de onda (487-512 nm) que en su modelo exhibe señales de cambio a corto plazo –y significativas– en la luz reflejada del océano a lo largo del s.XXI.

Esas señales estarían relacionadas con los cambios en la composición del fitoplancton y sus pigmentos.

Por tanto, no es que vayamos a ver el mar de otro color sino que deberíamos fijarnos en los datos de satélite a esas longitudes de onda para anticipar los efectos del cambio climático. O dicho de otro modo, para ver dónde empieza a burbujear la pócima…

Referencias

-Bednaršek, N. y col. Limacina helicina shell dissolution as an indicator of declining habitat suitability owing to ocean acidification in the California Current Ecosystem. Proc. R. Soc. B281: 20140123 (2014).
-Cooley, S.R. & Doney, S.C. Anticipating ocean acidification’s economic consequences for commercial fisheries. Environmental Research Letters, 4(2), 024007 (2009).
-Dutkiewicz S. y col. Ocean colour signature of climate change. Nature Communications, https://doi.org/10.1038/s41467-019-08457-x (2019).
-Hoegh-Guldberg, O.R. y col. The Ocean. In: Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part B: Regional Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Barros, V.R. y col. (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 1655-1731. (2014).
-Pörtner H.-O. y col. Ocean systems. In: Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Field, C.B. y col. (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 411-484 (2014).
-Riebesell U. y col. Toxic algal bloom induced by ocean acidification disrupts the pelagic food web. Nature Climate Change, https://doi.org/10.1038/s41558-018-0344-1 (2018).

Las mareas rojas no hunden muelles

Imagen de portada: O Berbés, Vigo [Fuente: Vigopedia]

El agujero que dejó el derrumbe del muelle durante “O Marisquiño” fue tremendo. Autora: Carolina Neira. Fuente: Diario de Pontevedra.

La madrugada del 12 al 13 de agosto de 2018 se hundía durante un concierto en Vigo el muelle de madera de As Avenidas, causando alrededor de 460 heridos.

Ocho personas fueron ingresadas en el hospital aunque pudieron ser dadas de alta diez días después (Faro de Vigo, 22/VIII/2018).

El accidente provocó un cruce de reproches entre Autoridad Portuaria, Ayuntamiento de Vigo y partidos políticos, con una comisión de investigación en curso en el Parlamento de Galicia.

Casualmente, el mes anterior la dársena del Puerto de Vigo fue también el escenario de una intensa y prolongada marea roja de Alexandrium minutum.

La marea roja de julio en la dársena del Puerto de Vigo, al lado del muelle que se desplomó en agosto. Autor: Manuel E. Garci.

Ambos hechos, que ocurrieron en el mismo lugar y en un período breve de tiempo, no guardan ninguna clase de relación.

Es obvio pero debo recalcarlo.

Y digo esto porque hubo otro caso, hace más de 100 años, donde se terminaron por relacionar las mareas rojas con el hundimiento de un muelle en el Arenal de Vigo (muy cercano al de As Avenidas).

Hasta casi coinciden las fechas y todo!

La historia que voy a relatarles la descubrí gracias a una serie magnífica de artículos de Beatriz Bruna, archivera de la Autoridad Portuaria de Vigo, publicada en Efemérides del Puerto de Vigo.

Como si se tratase de una novela todo comienza con un accidente. Verano de 1915. El 11 de agosto -a las 8 horas y 8 minutos- se disgrega como un azucarillo el muelle transversal recién inaugurado. 

IMPORTANTE HUNDIMIENTO. Así tituló la noticia el Faro de Vigo (12/VIII/1915). Fuente: Hemeroteca Faro de Vigo.

Se desplomaron 60 metros del muro con un ancho de 10 metros pero no hubo que lamentar daños personales, tal como recogió al día siguiente el Faro de Vigo.

Y hubo mucha suerte. Porque la noche anterior, según el Faro, hubo centenares de personas sobre el muelle que se hundió, durante la celebración del “Carrousel marítimo”. Aquel 10 de agosto, víspera del accidente, los ingenieros habían hecho la recepción provisional del muelle después de un reconocimiento minucioso.

Pero lo cierto es que se hundió al día siguiente. Los vigilantes del muelle comentaron que se marchaban del lugar cuando escucharon un ruido como un trueno. Y al girarse contemplaron que la caída del muro levantaba una ola volteando varias embarcaciones.

La causa del hundimiento fue la degradación del cemento portland (Asland) del hormigón en los bloques del cuerpo central del muelle.

Pero el motivo no era evidente; la dársena de viajeros construida dos años antes con idénticas técnicas y materiales similares se encontraba en perfecto estado. Tras descartar otras posibilidades la investigación sobre el accidente señaló como culpable a la acción del agua del mar. Sin más.

Así quedó el muelle transversal en 1915. Autor: José Gil. Fuente: Efemérides del Puerto de Vigo, 49.

No obstante, ello no convenció al ingeniero director de la Junta de Obras del Puerto, Eduardo Cabello, deseoso de averiguar algo más específico sobre el asunto pero sin conocimientos de oceanografía.

Así que aprovechó lo que él mismo consideró una feliz circunstancia: la Comisión Oceanográfica, presidida por el naturalista Odón de Buen, se instalaría en verano de 1916 en Vigo para realizar la primera campaña oceanográfica en las rías gallegas.

El centro oceanográfico de Vigo aún no existía (se fundó en 1917), así que fueron la Escuela de Industriales de Vigo y la Escuela de Náutica quienes ofrecieron el apoyo y los laboratorios necesarios.

Después de leer las Efemérides del Puerto, no me quedaban del todo claro varios detalles, así que consulté a Beatriz Bruna sobre la continuación de la historia en este punto.

Y esto fue lo que me comentó sobre el papel de Eduardo Cabello:

Eduardo Cabello Ebrentz (1865-1957). Fuente: Faro de Vigo.

Propone a Odón de Buen financiar una serie de campañas oceanográficas, no en aguas de la ría de Vigo, sino en aguas estrictamente portuarias.

Toman muestras en distintas zonas de los muelles construidos y comparan las muestras, de manera que los resultados puedan conducir a conocer por qué en Bouzas o Berbés la misma técnica constructiva había demostrado ser muy eficaz y duradera mientras que, en el fondeadero del Pozo del Arenal, el muelle se había hundido en los pocos años en los que se habían desarrollado las obras, ya que el hundimiento se produjo el día de la inauguración, antes de que el muelle llegase a entrar en funcionamiento.

Por tanto, la Junta de Obras del Puerto subvencionó muestreos a Odón de Buen en el puerto y a cambio Eduardo Cabello le solicitó que estudiase las siguientes cuestiones:

1º Composición química analítica, la más completa posible, del agua del mar, cogida en distintos sitios de esta bahía [se refiere a la de Vigo].
2º Causa del fenómeno de la coloración roja de dicha agua en terminados días del año, con intensidad, a veces y en algunos sitios, que llega a imposibilitar el trabajo de los buzos. Cuyo fenómeno era conocido vulgarmente en la localidad con el nombre de “purga del mar”, sin que hasta entonces se hubieran hecho estudios científicos para determinar su origen.
3º Si la misma coloración que en determinados sitios de la bahía presentan los fangos es debida a la misma causa.
[Efemérides del Puerto de Vigo, nº49]

Radiolarios. Autor: Dennis Kunkel. Fuente: Science Photo Library.

Cabe insistir que en aquel momento el conocimiento sobre la oceanografía y el plancton de las rías era próximo a cero pelotero.

Aquella campaña pionera transcurrió durante julio y agosto de 1916 sobre todo en la ría de Vigo, aunque también visitaron las de Pontevedra y Arousa. Realizaron 46 capturas de plancton.

Lo que sucedió durante la campaña nos lleva a un cruce de caminos (como en aquellos libros de Elige tu propia aventura). Pueden escoger entre las siguientes opciones:

  1. Leer la polémica acerca del origen de las mareas rojas entre Odón de Buen y Ramón Sobrino.
  2. Seguir con el relato actual. En este caso les resumiré que observaron (y muestrearon) mareas rojas que Odón de Buen identificó como zooplancton (radiolarios) y no como microalgas.

Así lo explicó el propio de Buen:

El agua rojiza aparece como llena de un polvillo tenue; como si tuviera en suspensión mineral pulverizado. En los días de mayor calor, ese sedimento es mal oliente. ‘Tan densa es en el puerto la coloración, que los buzos no pueden trabajar, no ven.
[…] el microscopio ha revelado que el autor de ese color ocráceo es un protorganismo del grupo de los radiolarios, diminutos animales de mares templados que están cubiertos de una cáscara silícea.
En días cálidos su producción es enorme en mar libre, y las mareas y las corrientes los llevan a las rías, penetran en densos enjambres formando grandes fajas y se van acumulando en la parte interior donde mueren; se pudre su materia orgánica y comunica la putrefacción a gran número de otros seres del plankton, que van mezclados con los radiolarios. La masa rojiza, densa, no suele tener viva, más de 20 centímetros de espesor; ya muerta, se difunde y la hemos hallado hasta la profundidad de 3 metros.
[Odón de Buen. Boletín de Pescas, nº3, 1916]

Personal de la campaña en 1916 a bordo del cañonero Hernán Cortés. Odón de Buen está en el centro, con un papel en su chaqueta. Fuente: Boletín de Pescas nº3 (1916).

Según Eduardo Cabello, la Comisión Oceanográfica aclaró las cuestiones que él había solicitado. Aunque no queda ni rastro de ningún informe. Lo único que sabemos de dicha Comisión es gracias a unas palabras de Odón de Buen que el propio Eduardo Cabello citó en un documento de 1927.

En ellas reproduce casi literalmente el relato sobre las mareas rojas, los buzos que no pueden trabajar por la turbidez del agua, y los fangos que luego se acumulan en el fondo de la ría.

Y esos fangos putrefactos llevaron a Eduardo Cabello a atar cabos entre el hundimiento del muelle transversal y las mareas rojas (erróneamente identificadas por de Buen como radiolarios).

Él mismo lo puso en negro sobre blanco en aquel documento de 1927:

La consecuencia de esto es arrojar mucha luz sobre el problema que nos interesa pues, ante su descubrimiento no cabe, a mi juicio, la menor duda de que, la descomposición del cemento en el Muelle Transversal se ha producido con la formación de sulfato de cal por la acción del hidrógeno sulfurado disuelto en el agua del mar, facilitada por la concurrencia de otros factores.
El proceso de descomposición de los cementos por esta causa es de antiguo conocida.
El Muelle Transversal está situado en el llamado “pozo del puerto”, por ser el sitio de mayor abrigo y donde, por consiguiente, las aguas alcanzan su máxima tranquilidad y donde existen esos fondos fangosos, de 3,00 metros de espesor. Tales circunstancias explican la presencia allí del hidrógeno sulfurado y esa tranquilidad es, por otra parte factor importantísimo, por sí principalmente y por ser causa también de la mayor elevación de temperatura, para favorecer el desarrollo de la acción química.
[Eduardo Cabello. Memoria sobre el estado de las obras del puerto de Vigo, 1927]

Por otra parte, el asunto de los fangos inquietó tanto a Odón de Buen que llegó al extremo de lanzar una predicción apocalíptica sobre el futuro de las rías a causa de las mareas rojas. Afortunadamente sin base.

Esa coloración roja que durante el verano invade las rías, es una de las causas principales de la putrefacción de los fondos. Y no basta para sanearlos ni la acción bacteriana, ni la de los animales invertebrados que en tales fondos viven. Y es seguro que la putrefacción irá avanzando, haciendo estériles las aguas para muchas especies que sólo visitan las zonas limpias, bien agitadas, con suficiente oxígeno, sin gases nocivos. Esas rías gallegas caminan, en su proceso de esterilidad, hacia la triste situación en que se encuentra, por ejemplo, el Mar Negro.
[Odón de Buen. Boletín de Pescas, nº3, 1916]

Muelle transversal del Puerto de Vigo. Fuente: Puertos del Estado.

Sepan ustedes que el muelle transversal siguió desmoronándose hasta 1917. Años después fue reconstruido y ampliado hasta alcanzar su imponente aspecto actual. No hay marea roja que pueda con él !

Documentos históricos como el ya citado de 1927, así como una carta al director del puerto de Huelva en 1919, demuestran que Eduardo Cabello se mantuvo en sus trece y defendió la teoría de que la descomposición del cemento se debió al exceso de gas sulfhídrico disuelto en el agua de aquella zona.

Como colofón, una reflexión final que me envió Beatriz Bruna sobre este relato vigués:

Lo que me parece muy destacable de toda esta historia es cómo él [Eduardo Cabello] se dio cuenta de la gran oportunidad que era para Vigo el que el IEO hubiese pensado en 1914 en montar aquí un Centro oceanográfico y la pérdida que suponía estar ya en 1916 y que no se atisbase ni la más mínima intención por parte de ninguna institución de poner los medios para ello, a pesar de los esfuerzos de Odón de Buen.

Cuando Eduardo Cabello se percata de la importancia de las investigaciones oceanográficas, y de sus múltiples aplicaciones, le resulta inconcebible esta falta de interés institucional y que no terminen de fructificar las negociaciones de Odón de Buen al respecto.

Es cuando, ya en 1917, decide involucrarse en el proyecto y solicita al Ministerio de Fomento los fondos para la construcción de un laboratorio oceanográfico en Vigo. Pero, para su enorme decepción, el Ministerio le deniega los fondos, y es cuando, según mi teoría, orquesta la solución a la que finalmente se llegó.

Se refiere con esto Beatriz a la instalación en 1917, en el antiguo pabellón de la Sociedad Española de Salvamento de Náufragos, del laboratorio oceanográfico de Vigo dependiente del IEO, gracias al apoyo de Eduardo Cabello.

Beatriz Bruna. Autor: M. Moralejo. Fuente: La Voz de Galicia (6-IX-18).

Durante el ciclo de conferencias Fórum 2018 organizadas por el Instituto de Estudios Vigueses, Beatriz Bruna presentó el 6 de septiembre una charla titulada “Eduardo Cabello, motor del Instituto Oceanográfico” a la que pude asistir y conocerla en persona. Aquel día publicó también La Voz de Galicia una entrevista con ella (6-IX-2018).

En cierto modo, el hundimiento del muelle y los acontecimientos posteriores aceleraron la fundación de dicho laboratorio.

Pero no me corresponde a mí contar esta historia: todos los detalles están en sus artículos de Efemérides del Puerto de Vigo, en particular en el Capítulo IX: Instalación en el Puerto de Vigo de un Laboratorio Oceanográfico.

Agradecimientos: a Uxía Tenreiro (IEO de Vigo) por las fuentes documentales y a Beatriz Bruna (Autoridad portuaria de Vigo) tanto por la documentación como por los valiosos comentarios sobre esta historia. Agradezco también al Faro de Vigo la consulta de la noticia de 1915 en la Hemeroteca.

Referencias:

-100 años investigando el mar. El Instituto Español de Oceanografía en su centenario (1914-2014). 500 pp. (2014).
-Cabello, E. Memoria sobre el estado de las obras del puerto de Vigo a 31 de diciembre de 1926 .— Vigo : Junta de Obras del Puerto , 1927.
-de Buen, O. Trabajos españoles de oceanografía: campaña del Hernán Cortés este verano. Boletín de Pescas 3: 2-9. Septiembre 1916.
-de Buen, O. Trabajos españoles de oceanografía: campaña del Hernán Cortés este verano (continuación). Boletín de Pescas 4: 1-6. Septiembre 1916.
-Efemérides del Puerto de Vigo. Números 39-50 (octubre 2016-septiembre 2017). Autoridad Portuaria de Vigo, archivo general del Puerto de Vigo). Autora: Beatriz Bruna. Disponible en Efemérides del Puerto de Vigo.

Medusas invertidas y constelaciones boreales

Imagen de Portada: Un arco celeste [Autora: Noa Táboas. Fuente: Ceos Galegos]

El 8 de noviembre se presentó en el ICM-CSIC de Barcelona el libro de divulgación “100 Secrets Dels Oceans“, escrito por Esther Garcés y Daniel Closa. Y allí estuve, primero porque Esther me avisó, y luego porque a mí también me emocionaría contar en una ocasión así con colegas y amigos entre el público.

Devoré los 100 secrets. Me recordaron a las entradas de un blog y resultan muy amenos porque van al grano (2 páginas por secreto). De momento solo está disponible en catalán pero no conocer bien la lengua (como es mi caso) no impide entenderlo, engancharse y disfrutar de los secrets dels oceans…empezando por el de su propio origen.

Lo que no sabía es que este viaje me iba a proporcionar además un nuevo tema para el blog. Y fue gracias a una visita al día siguiente (con mi colega Nagore Sampedro como guía) a las instalaciones del ICM.

Para ser exacto descubrí a nuestras protagonistas de hoy en la Zona de Acuarios y cámaras Experimentales (ZAE, CMIMA). Allí me permitieron grabar el siguiente vídeo (gracias a Maxi y a otra persona de cuyo nombre no me acuerdo, perdón!).

Junto al acuario había una ficha explicativa con el título “Cassiopea sp.”

La simbiosis entre algas e invertebrados marinos es un tema fascinante y el de hoy es un caso muy curioso, acompañado de un lío taxonómico de proporciones astronómicas resuelto este mismo verano.

Un par de medusas invertidas del género Cassiopea. Fuente: L’aquarium (Barcelona).

Cassiopea es un género de cnidarios que poseen fase de medusa en su ciclo de vida (escifozoos). Agrupa a unas 10 especies válidas mediante criterios genéticos y como han podido comprobar hacen algo muuuuy raro: están al revés. Por eso se les llama medusas invertidas.

El motivo de que estén cabeza abajo agitando los pies (perdón, umbrela hacia abajo, brazos orales y tentáculos arriba) es muy sencillo: almacenan algas endosimbiontes en sus brazos. De ahí su tono verdoso y el hecho de que necesiten luz para sobrevivir!

Este simpático comportamiento explica también su nombre.

En la mitología griega, Casiopea fue castigada por Poseidón quien la ató a una silla en una posición que al rotar la bóveda celeste deja a la pobre Casiopea cabeza abajo la mitad del tiempo.

La constelación de Casiopea. Fuente: La bitácora de Galileo.

Así, la constelación de Casiopea parece una M o una W cuando la silla está al revés.

La imagen de la portada es como el juego de ¿dónde está Wally? Descubrirán a Casiopea a la izquierda de la capilla, atravesada por la nube de la Vía Láctea y cabeza abajo!

Las algas producen nutrientes esenciales para Cassiopea (p.ej. glucosa y glicerol), por eso les gusta poco nadar y prefieren estar en el fondo patas pa’rriba. Su hábitat característico son los fondos tropicales poco profundos, arenosos o fangosos en zonas de manglares.

¿Y cuáles son las algas de Cassiopea? Perrito piloto para quien acierte. Les adelanto que son dinoflagelados y aquí van 3 opciones:

(A) Symbiodinium, (B) Zooxanthella, (C) Brandtodinium.

El término zooxantelas se aplica coloquialmente a todas las algas simbiontes de invertebrados marinos, sea cual sea su naturaleza (dinoflagelados, diatomeas, etc).

Pero proviene de un género concreto, Zooxanthella, creado por K. Brandt en 1881 para la especie Zooxanthella nutricula, un alga simbionte del radiolario Collozoum inerme, que resultó luego ser un dinoflagelado. Antes que él, otros investigadores como Haeckel y Hertwig habían examinado aquellas “células amarillas” en el s.XIX, pero creían estar ante estructuras del propio animal o algas parásitas.

Luego se publicaron nuevos géneros de dinoflagelados simbiontes como Philozoon y Zoorhabdella aislados de cnidarios y foraminíferos (Geddes 1882; Rhumbler 1909), todavía válidos en la actualidad aunque no se sepa nada más sobre ellos.

Para los que contestasteis (A) Symbiodinium. Fuente: PSD.

Pues bien. En 1962 H.D. Freudenthal describió a las algas de Cassiopea como un nuevo género de dinoflagelados dando nombre a la primera especie: Symbiodinium microadriaticum. 

Así que la opción correcta era (A) pero ya verán que la historia no es tan sencilla.

Symbiodinium es una Rock Starfamosa en el mundo entero por ser el alga simbionte en los arrecifes de coral, aunque pueden vivir también en forma libre. Si quieren saber más de ellas pueden revisar “la trilogía del coral”.

Symbiodinium es imprescindible para Cassiopea (también para los arrecifes tropicales, cuyo blanqueamiento significa que pierden sus algas y mueren si no las recuperan a tiempo). La fase de pólipo no avanza a medusa (estrobilación) si Cassiopea no incorpora a Symbiodinium. Los pólipos obtienen las algas del medio natural, no las heredan.

Durante décadas se creyó que sólo existía una especie de Symbiodinium en huéspedes tan variados como foraminíferos, radiolarios, ciliados, moluscos y esponjas.

Pero a finales del s.XX llegó la biología molecular para poner orden y revelar hasta 8 grupos moleculares y subgrupos varios. Así, los Symbiodinium se denominaron en su mayoría siguiendo letras (de la A a la I), para etiquetar los grupos moleculares a falta de una descripción válida a nivel de especie.

Symbiodinium natans (colección CCVIEO del IEO de Vigo). Aislado por Rosa Figueroa en muestreos en las Islas Canarias. Fuente: F. Rodríguez.

Un antiguo error taxonómico lo complicó todo. 

La descripción de Symbiodinium de Freudenthal (1962) no era válida según el código internacional de nomenclatura en algas (Código Melbourne) porque no incluyó holotipo (ejemplar tipo de la especie que sirve para realizar su descripción científica).

Y esto fue así hasta que alguien describió correctamente una especie de Symbiodinium validando de paso al género. Tal cosa sucedió en 2009, con la publicación de Symbiodinium natans a partir de una muestra de plancton en Tenerife (Hansen & Daugbjerg).

Y para complicarlo aún más en 2014 (Probert y col.) describieron un nuevo género de algas simbiontes, Brandtodinium (en honor a K. Brandt), para aclarar que los radiolarios poseen dinoflagelados distintos. Para mí que estaban hartos de tanto lío de nombres pero su Brandtodinium era al fin y al cabo la Zooxanthella nutricula descrita por Brandt en 1881.

Ya les dije que no era sencillo, pero por fin alguien ha desenredado todo este entuerto (de momento).

Filogenia molecular con los nuevos géneros de dinoflagelados simbiontes relacionados con Symbiodinium. Fuente: LaJeunesse y col. (2018).

LaJeunesse y col. (2018) publicaron en agosto un extenso trabajo en el que describen que los clados moleculares de Symbiodinium son en realidad géneros distintos.

El clado A sigue siendo Symbiodinium porque contiene a la primera especie válida descrita: S. natans (y también a S. microadriaticum, simbionte de Cassiopea).

Pero otros 6 clados moleculares han pasado ahora a tener nombres que recuerdan a elementos químicos de la tabla periódica: Breviolum, Cladocopium, Durusdinium, Effrenium, Fugacium y Gerakladium.

Todos comparten algo en común, pertenecer al orden taxonómico de los Suessiales. Además, LaJeunesse aporta un dato muy interesante: la antigüedad de estos dinoflagelados (según relojes moleculares) data del período Jurásico, coincidiendo con la rápida diversificación y crecimiento de los arrecifes de coral después de la extinción masiva del Triásico…esa que llevó a los dinosaurios a dominar la Tierra.

Y los dinoflagelados simbiontes como Zooxanthella nutricula, que pertenecen a otro orden distinto (Peridiniales), se incluyen en dicho género creado por K. Brandt en 1881, que sigue siendo válido a pesar de tanto zarandeo.

Referencias:

-Brandt K. Ueber das Zusammenleben von Thieren und Algen. Verhandlungen der Physiologischen Gesellschaft zu Berlin 1881-1882: 22-26 (1881).
-Freudenthal H.D. Symbiodinium gen. nov. and Symbiodinium microadriaticum sp. nov., a zooxanthella: Taxonomy, life cycle, and morphology. J. Protozool. 9:45–52 (1962).
-Geddes P. Further researches on animals containing chlorophyll. Nature 25:303-305 (1882).
-Hansen G. & Daugbjerg N. Symbiodinium natans sp. nov.: A ‘‘free-living’’ dinoflagellate from Tenerife (Northeast-Atlantic Ocean). J. Phycol. 45:251–263 (2009).
-LaJeunesse T. y col. Systematic Revision of Symbiodiniaceae Highlights the Antiquity and Diversity of Coral Endosymbionts. Curr. Biol. 28:1-11 (2018).
-Probert I. y col. Brandtodinium gen. nov. and B. nutricula comb. nov. (Dinophyceae), a dinoflagellate commonly found in symbiosis with polycystine radiolarians. J. Phycol. 50:388-399 (2014).
-Rhumbler L. Die Foraminiferen (Thalamophoren) der Plankton-Expedition. Ergebnisse der Plankton-Expedition der Humboldt-Stiftung 3(L.C.): 1-311 (1909).

 

ICHA18 (Nantes, 2018)

Imagen de portada: macarons ICHA [Autora: @MartinaADoblin]

Maquetas de Vulcanodinium rugosum y Dinophysis acuminata en “La Cité”, el centro de eventos donde se celebró ICHA2018. Autor: F. Rodríguez.

Dudaba si escribir o no esta entrada porque otras anteriores sobre conferencias ICHA no despertaron mucha atención. Pero tropezaré 3 veces con la misma piedra porque la Conferencia Internacional sobre Algas Tóxicas es LA REUNIÓN.

En ella se muestran los últimos avances y temas candentes en el estudio de microalgas tóxicas y no puedo despedir el año sin hablar de ella.

El programa de las ICHA es lo más parecido a una “Olimpíada de algas tóxicas” con muchas disciplinas simultáneas. Y aunque no se repartan medallas también hay algunos premios!

Las convoca cada 2 años la ISSHA (International Society for the Study of Harmful Algae), que colabora con el comité organizador en su celebración (p.ej. con becas de viaje para estudiantes) y en la publicación posterior de comunicaciones.

Hall de “La Cité” durante la ICHA2018. Autor: @cilmkt.

La XVIII edición se celebró en Nantes (Francia) entre el 21-26 de octubre 2018 y batió el récord de participación con más de 750 personas de 64 países. El comité organizador estaba formado casi exclusivamente por investigadores del IFREMER, con Philipp Hess a la cabeza.

Los 3 grandes temas considero que fueron [1] ecología (dinámica de poblaciones, biogeografía y efectos del cambio climático), [2] detección de toxinas y [3] estudios “ómicos” (principalmente genómicos y transcriptómicos).

Pero no se asusten: no pretendo levantar acta de 623 contribuciones (entre charlas orales y pósters) agrupadas en 24 temas. Para ello ya está el listado de comunicaciones y resúmenes en ICHA2018. Les hablaré desde mi perspectiva parcial, subjetiva y muy limitada sobre algunos de los trabajos que más me impactaron.

Asistir a todas las charlas con 3 sesiones simultáneas era imposible, te mueves entre salas y aún así cuando los horarios se desplazan no llegas a tiempo…

Un copépodo productor de copepodamidas citado por Lundholm: Centropages hamatus. Giant Microbes lo vende en mini-peluche. Fuente: ZIMNES.

Eso mismo me pasó con una de las presentaciones más atractivas: “Induction of domoic acid production: kinetics and types of grazers and diatom species“, de Nina Lundholm (Museo de Historia Natural de Dinamarca, Copenhage).

Las copepodamidas son lípidos polares producidos por copépodos -es decir, predadores de fitoplancton- descubiertos en 2015 (Selander y col.) como señales químicas inductoras de la producción de toxinas paralizantes en dinoflagelados (Alexandrium minutum).

Se trata de las primeras sustancias identificadas en la interacción entre fitoplancton y zooplancton: las copepodamidas alertan al fitoplancton de la amenaza de los predadores y desencadenan como respuesta defensiva la producción de toxinas. Y Lundholm explicó que también estimulan la producción de toxinas amnésicas (ácido domoico) en diatomeas del género Pseudo-nitzschia.

Alexandrium catenella. Autor: Pablo Salgado.

Los trabajos sobre cianobacterias disfrutaron de un protagonismo mucho mayor que en reuniones pasadas como una charla plenaria de Anna Michalak (Stanford University, EEUU), sobre los blooms de Microcystis en el lago Erie.

También se presentaron numerosos estudios sobre Alexandrium catenella productor de toxinas paralizantes– cuyas proliferaciones anuales en el sur de Chile suponen serios riesgos para la salud pública e impacto socio-económico por sus efectos negativos sobre la extracción y comercialización de productos marinos (marisco y acuicultura).

La lista de investigadores e instituciones implicadas sería muy larga (IFOP, Universidad Austral, de Concepción, de Los Lagos, San Sebastián, laboratorios ministeriales, Plancton Andino, etc) y demuestra el esfuerzo actual dedicado en Chile tanto a esta especie como a otras microalgas nocivas (Dinophysis) e ictiotóxicas (Pseudochattonella y Karenia).

Pero si tengo que mencionar un asunto que centrase la atención me quedo con casi 60 comunicaciones relacionadas con ciguatera, incluyendo la descripción de dos nuevas especies del dinoflagelado causante de dicha intoxicación: Gambierdiscus lewisii y holmesii, de la gran barrera de coral (póster 123; Kretzschmar y col.).

Pez Napoleón (Cheilinus undulatus). Autor: Giusseppe Mazza. Fuente: Mónaco Nature Encyclopedia.

Mireille Chinain (Instituto Louis Malardé (ILM), Papeete, Polinesia francesa), insistió en la importancia de caracterizar la diversidad de especies de Gambierdiscus y sus toxinas para relacionar dicha información con los perfiles de toxinas encontrados en peces ciguatos.

Destacó que algunos ejemplares muestran efectos visibles que reconocen los pescadores y asocian con su toxicidad, como cambios de color (Cheilinus undulatus: verde (ok!), azul-púrpura (ciguato!)), y/o trastornos del comportamiento al nadar. También hemorragias en la cola, que relacionan con los efectos hemolíticos de las toxinas evitando consumir dichos peces.

Chinain también llamó la atención sobre casos recientes de ciguatera no asociados a peces sino con invertebrados: erizos, gasterópodos, pulpos y langostas (Islas Marquesas y Kiribati: Harmful Algal News nº60). Sólo en la Polinesia francesa se declaran 350-500 casos anuales (Clémence Gatti, ILM). Por ello el 100% del personal sanitario ha tratado pacientes con ciguatera alguna vez, y el 45% con personas aquejadas de síntomas crónicos. Casi el 60% de los afectados opta por remedios tradicionales y solo acuden al médico en los casos más graves.

Mero de Cola Luna (Variola louti). Autor: Jacek Madejski. Fuente: Naturalista.

Luc de Haro (Assistance Publique Hôpitaux de Marseille, Marsella, Francia), recordó la siguiente anécdota: la intoxicación por ciguatera en una pareja de turistas franceses en Mauricio en 2010, explicando que se trató de un brote después de una fuerte tormenta tras consumir Variola louti.

Los síntomas remitieron al cabo de 4-7 semanas y les recomendaron evitar el alcohol y peces tropicales.

Pero un año después, disfrutando de vacaciones en Senegal, les ofrecieron pescado en un hotel y aunque al principio se negaron luego les convencieron explicándoles que allí no existía ciguatera.

Pues bien: se intoxicaron otra vez! con un barbudo (Polydactylus quadrifilis). Pero fueron los únicos clientes del hotel que desarrollaron síntomas demostrando que estaban hipersensibilizados. Todavía se desconocen los mecanismos que provocan la resurgencia de ciguatera en pacientes que ya la han contraído.

Las últimas ICHA incluyen una modalidad de charlas breves asociadas a un póster, en las que solo da tiempo a señalar los resultados más interesantes para atraer la atención sobre el trabajo. Y esto fue lo que hizo Ingrid Sassenhagen (Université du Littoral Côte d’Opale, Dunquerque, Francia) de manera simpática. Mostró imágenes de unos parásitos desconocidos que observó en diatomeas y cuando esperábamos que revelase qué eran nos espetó: “si quieren descubrir su identidad visiten el póster 244, gracias!“.

Colonias gigantes de Phaeocystis globosa como las de esta imagen aparecen en las costas de China desde 1997. Fuente: Lu Songhui (2016).

Sobre los métodos de mitigación de proliferaciones tóxicas citaré a Z. Yu (National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao, China) quien explicó los riesgos que suponen los blooms de enormes colonias de Phaeocystis globosa cuando proliferan cerca de circuitos para la toma de agua en la refrigeración de centrales nucleares.

Para eliminarlas han ensayado la deposición de arcilla modificada (cargada positivamente para atraer las células) que consigue eliminar un 70-80% de las células –y las que quedan no crecen porque quedan dañadas-.

Dicho método también lo ensayaron con éxito para limpiar un lago afectado por un bloom de cianobacterias tóxicas (Microcystis aeruginosa) durante los juegos nacionales de China en 2005.

Mini-cerebros. Autores: Thomas Hartung &David Pamies (Johns Hopkins Center for Alternatives to Animal Testing and Organome, LLC) & Paula Barreras & Carlos Pardo (Division of Neuroimmunology and Neurological Infections, Johns Hopkins Hospital). Fuente: Scientific American.

Thomas Hartung (Johns Hopkins University, Baltimore, EEUU), dio una charla plenaria sobre modelos en estudios toxicológicos. Muy interesante. Destacó la creciente concienciación sobre la limitación de los ensayos sobre modelos animales (“no somos ratas de 70 kg”), y que las líneas celulares acumulan también modificaciones genéticas y están sujetas a artefactos de cultivo.

Planteó el desarrollo de modelos virtuales que recreen la complejidad de los pacientes humanos hacia un “paciente virtual personalizado”. Modelos matemáticos que eviten ensayos reales en animales y que hagan un cribado previo para recrear los resultados “in silico”.

En ese momento habló de los “mini-cerebros”: tejidos cerebrales creados en su laboratorio a partir de células madre humanas, que muestran actividad y establecen comunicación entre sus neuronas. Un modelo prometedor para estudiar enfermedades degenerativas o los efectos de diferentes sustancias neurotóxicas tales como las biotoxinas producidas por las microalgas.

Y ahora comentaré tres charlas que me provocaron especial intriga e interés…

Bora Lee antes de desvelar su secreto!. Autor: F. Rodríguez.

La primera de ellas tiene que ver con esta misteriosa imagen. En ella una estudiante de doctorado, Bora Lee (Chonnam National University, Corea del Sur) se pregunta ¿qué es?

Se refiere al corpúsculo rojo que aparece en algunas células de dinoflagelados tóxicos del género Ostreopsis durante los muestreos naturales.

Pues dicho y hecho. Aisló corpúsculos rojos de varios individuos de Ostreopsis y amplificó mediante PCR fragmentos de genes marcadores que le permitieron identificar su naturaleza. El resultado: algas rojas. Esto demuestra que Ostreopsis es mixótrofo y puede alimentarse de dichos organismos. La cuestión es cómo…

La segunda charla presentó un descubrimiento rompedor: la producción de vesículas extracelulares en dinoflagelados a cargo de Esther Garcés (ICM-CSIC, Barcelona, España).

Esther Garcés al comienzo de su charla sobre las vesículas extracelulares. Autor: F. Rodríguez.

En 2014 Biller y col., del laboratorio de Sallie W. Chisholm, demostraban por primera vez la liberación de dichas vesículas en microorganismos marinos (cianobacterias de los géneros Prochlorococcus y Synechococcus), con presencia de proteínas que aportarían quizás una fuente de alimento a otros microorganismos.

Asimismo también establecieron que esas diminutas estructuras esféricas (100 nm) poseían ADN y ARN, así que podrían suponer un mecanismo para la transferencia de genes, etc.

Su descubrimiento en dinoflagelados por parte de Esther Garcés y col. abre un campo nuevo de estudio en las microalgas tóxicas rebosante de cuestiones acerca de su papel en la ecología y dinámica de poblaciones, incluyendo patogenicidad, resistencia a infecciones, fuente de nutrientes, evolución y adaptación al medio…quien sabe!

La tercera charla mereció los aplausos del público durante la misma: tal fue el éxito que incluso le pedimos un bis al conferenciante para que volviese a poner “ése vídeo del que todos hablan” que tanto nos impresionó.

Heterocapsa circularisquama HCLG-1 infectada por el virus HcRNAV109. Microscopio electrónico de transmisión (A) Célula sana mostrando el núcleo (N), cloroplastos (Ch) y pirenoides (Py). (B) 48 h después de la infección con viroplasma (VP) y degradación de orgánulos. (C, D) el virus HcRNAV109. Fuente: Tomaru y col. (2004).

K. Nagasaki (Kochi University, Kochi, Japón) demostró que es posible aislar manualmente! el núcleo de un dinoflagelado nocivo (Heterocapsa circularisquama) infectado por virus.

El vídeo formaba parte de un trabajo todavía sin publicar y fue uno de los revisores quien solicitó una evidencia visual sobre lo que aseguraban haber conseguido: aislar el núcleo de Heterocapsa con una micropipeta de vidrio.

Sin palabras. Solo aplausos.

Y por si fuera poco, las imágenes de microscopía de barrido que mostró K. Nagasaki con las células de Heterocapsa infectadas y el detalle de los virus fueron igualmente impactantes por su detalle y calidad. Im-pre-sio-Nantes.

Para terminar, entre los premios que se entregaron destacaré uno en particular.

Beatriz Reguera, de nuestro grupo de investigación del IEO de Vigo, recibió el premio Yasumoto que reconoce su contribución a lo largo de la carrera profesional al conocimiento sobre algas nocivas y ficotoxinas, así como los servicios prestados a la ISSHA.

Y con esta imagen de grupo al término de la conferencia les dejo. Espero que les haya interesado y aprovecho para desearles Felices Fiestas y Año Nuevo.

Nos vemos en 2019.

Referencias:

-Biller S.J. y col. Bacterial Vesicles in Marine Ecosystems. Science 343:183-186 (2014).
-Glaizal M. y col. Ciguatera contracted by French tourists in Mauritius recurs in Senegal. Clinical Toxicology 49(8):767 (2011).
-Selander E. y col. Predator lipids induce paralytic shellfish toxins in bloom-forming algae. PNAS 112(20):6395-400 (2015).
-Songhui L. Phaeocystis globosa: a giant colonial harmful species in the WESTPAC waters. WESTPAC HAB Workshop 2016. Disponible en iocwestpac.org
-Tomaru Y. y col. Isolation and characterization of two distinct types of HcRNAV, a single-stranded RNA virus infecting the bivalve-killing microalga Heterocapsa circularisquama. Aquat. Microb. Ecol. 34(3):207-218 (2004).

 

Un mar de Verne #5: mareas rojas, mares de leche y ardora

Imagen de portada: ilustración de Andrés Meixide para “Jules Verne e a vida secreta das mulleres planta” [Ledicia Costas, 2015]

Hoy termino la saga dedicada a Verne con 3 historias que me quedaban por relatarles de la novela “20.000 leguas de viaje submarino”, con el mar y las algas como protagonistas.

El pasado viernes 30 de noviembre di nuevamente esta charla sobre Verne, dividida aquí en 5 entradas, gracias a la invitación de GCiencia.

Fue en el Museo Marco de Vigo con motivo de la Semana de la Ciencia, aunque no fue la charla de siempre: sólo hablé de 20.000 leguas e incluí un hecho histórico sucedido en 1915 en el Puerto de Vigo relacionado luego con las mareas rojas y la primera campaña oceanográfica en las rías gallegas. De esta anécdota histórica les hablaré en otra entrada: hoy toca despedir a Monsieur Verne.

Eran cinco historias y hoy continuamos con la tercera…

3/5 Una marea roja en el mar Rojo

Todavía recuerdo el salto que di en el sofá y la emoción cuando leí este capítulo. Mientras el Nautilus se adentra en el mar Rojo, Nemo y Aronnax inician una conversación sobre el origen de su nombre y la ocurrencia de mareas rojas en él. Es un diálogo tan maravilloso que siempre pido la participación del público para representarlo:

N: 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.
A: Hasta ahora, sin embargo, no he visto más que agua límpida, sin coloración alguna.
N: 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.
A: Y ese color ¿lo atribuye usted a la presencia de un alga microscópica?
N: 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.
A: No es ésta, pues, la primera vez que recorre el mar Rojo a bordo del Nautilus.
N: No.

C.G. Ehrenberg (1795-1876). Autor: E. Radke. Fuente: Wikimedia Commons.

¿Por qué menciona Nemo la bahía de Tor? pues porque el autor conocía la descripción de Trichodesmium erythraeum publicada en 1830 por un ilustre naturalista alemán, Christian G. Ehrenberg.

Conseguí una copia de dicho trabajo gracias a mi colega Uxía Tenreiro (biblioteca IEO de Vigo), y traduje los párrafos sobre Trichodesmium del alemán al español con el traductor de Google.

El texto es descriptivo con un estilo literario propio de los trabajos científicos de la época, una joya. Ehrenberg comenta que el 10 de diciembre de 1823 el mar estaba en calma más allá de una barrera de arrecife pero en el interior de la bahía de Tor se encontraba teñido completamente de rojo.

Se acercó a la orilla en bajamar con un frasco de cristal y recogió muestras de aspecto fangoso entre las tenues olas de la bahía. En su tienda de campaña examinó los microorganismos y describió con precisión al responsable, la cianobacteria Trichodesmium erythraeum.

Luego, en la novela, cuando llegan a la altura de Tor, descubren efectivamente una marea roja !!

Si quieren saber más sobre Trichodesmium pueden consultar Relato de una marea roja en Tenerife.

4/5 Un mar de leche

Una noche en el Golfo de Bengala (océano Índico), ascienden a superficie y Aronnax describe la siguiente escena:

…el Nautilus, navegando a flor de agua, se halló en medio de un mar blanquecino que se diría de leche. […] Conseil no podía dar crédito a sus ojos y me interrogó sobre las causas del singular fenómeno.
-Es lo que se llama un mar de leche -le respondí-, una vasta extensión de olas blancas que puede verse frecuentemente en las costas de Amboine y en estos parajes.
-Pero ¿puede decirme el señor cuál es la causa de este singular efecto? Porque no creo yo que el agua se haya transformado en leche.
-Claro que no. Esta blancura que tanto te sorprendes es debida a la presencia de miríadas de infusorios, una especie de gusanillos luminosos, incoloros y gelatinosos, del grosor de un cabello y con una longitud que no pasa de la quinta parte de un milímetro.

Imagen de satélite de un mar de leche. Fuente: Miller y col. (2005).

Los mares de leche eran conocidos al menos desde el s.XVII a través de relatos de marinos que hablaban de visiones nocturnas surreales en las que la superficie del mar poseía un fulgor blanquecino a lo largo de áreas enormes.

La naturaleza del fenómeno era desconocida en época de Verne y la primera prueba visual no llegó hasta el año 2005 cuando Miller y col. publicaron “Detection of a bioluminescent milky sea from space”.

Sólo les comentaré que los mares de leche no están asociados con microalgas como los dinoflagelados, sino con bacterias bioluminiscentes. La historia completa tal como la explico en la charla, y más detalles curiosos, la encontrarán en Bacalao en salsa bioluminiscente.

Se da la coincidencia, o no tanto, de que el mar de leche en la novela ocurre en el oceáno Índico, al igual que la imagen de satélite conseguida por Miller y col. El propio Verne menciona otros registros históricos que a buen seguro investigó (Amboine=Ambon (Indonesia, océano Pacífico)), y le sirvieron para introducir este hecho misterioso en el relato.

No debemos confundir los términos “mar de leche” y “mar de ardora“. Se refieren a fenómenos distintos y precisamente con la ardora termina la entrada de hoy.

5/5 Un mar de ardora

Una noche, navegando también por el óceano Índico, ocurre una escena que les deja boquiabiertos:

…el Nautilus pareció dormirse a unos metros tan sólo bajo la superficie. Sus aparatos eléctricos no funcionaban, y su hélice inmóvil le dejaba errar al dictado de la corriente […] Mis compañeros y yo fuimos entonces testigos de un curioso espectáculo. Los observatorios del salón estaban descubiertos […] y reinaba una vaga oscuridad en medio de las aguas […] Observaba yo el estado del mar en esas condiciones […] cuando el Nautilus se halló súbitamente inundado de luz. […] Advertí entonces una serie de relámpagos en medio de las capas luminosas […] había en ella una intensidad y un movimiento insólitos. ¡Se diría una luz viva! Y viva era, puesto que emanaba de una infinita aglomeración de infusorios pelágicos, de las noctilucas miliares, verdaderos glóbulos de gelatina diáfana, provistos de un flagelo filiforme…

Lo que Verne describe aquí es un espectacular mar de ardora, la bioluminiscencia verde-azulada producida por dinoflagelados heterótrofos denominados hoy en día Noctiluca scintillans. Hemos tratado en este blog tanto de las Noctilucas que no tengo mucho más que añadir sobre ellas y les animo a revisar entradas como Un mar de Noctilucas en la ría de Vigo.

Lo que sí les contaré es lo siguiente. Al llegar este momento en la charla recreo el instante de oscuridad a bordo del Nautilus y apagamos las luces de la sala mientras suena “Noctiluca” de Jorge Drexler. Dicha canción la compuso después de admirar una noche un “mar de Noctilucas” en Cabo Polonio (Uruguay), y se la dedica a uno de sus hijos en un vídeo inolvidable.

Su definición de Noctiluca me parece preciosa: “Brilla/Noctiluca/un punto en el mar oscuro/donde la luz se acurruca“.

La música de Drexler captura la emoción que produce este fenómeno de la naturaleza y es entonces cuando agito un balón de vidrio lleno de un cultivo con otro dinoflagelado: Alexandrium tamarense. El vídeo siguiente lo grabó Uxía Tenreiro en una de las charlas que di este verano en “O Cafeciño de Eloy”, aunque les invito a disfrutarlo en directo si se vuelve a dar la ocasión el año que viene…

¿Y por qué no uso Noctilucas para la demostración? Ya me gustaría pero no las cultivamos en el IEO. Son heterótrofas y que yo sepa nadie ha conseguido establecerlas en cultivo indefinidamente en el laboratorio. En cambio muchos dinoflagelados fotosintéticos, como algunas especies del género Alexandrium, producen el mismo tipo de bioluminiscencia que las Noctilucas y son “fáciles” de cultivar con la luz y los nutrientes adecuados.

Para terminar, me gustaría agradeceros a todas y todos los que habéis podido asistir a las charlas sobre Verne a lo largo del año: en “La Pecera”, “O Cafeciño de Eloy”, el “Parque Náutico de Castrelo” o el Museo Marco. En La Pecera apenas había público: la cosa ha mejorado con el tiempo.

Museo Jules Verne en Nantes. Autor: F. Rodríguez.

Pero de entre todas, si tuviera que elegir una, me quedo con esa primera porque los que estabais allí fuisteis un público muy especial, sin referencia ninguna de lo que iba a contar. Sin vuestra presencia e interés aquella noche no habría habido una segunda.

Y cómo no! gracias a Verne, que sigue haciéndonos soñar con sus historias, despertando nuestra imaginación casi dos siglos después…

Referencias:

-Ehrenberg C.G. Neue Beobachtungen über blutartige Erscheinungen in Ägypten, Arabien und Sibirien, nebst einer Übersicht und Kritik der früher bekannten. Annalen der Physik 94(4):477 – 514 (1830).
-Miller S.D. y col. Detection of a bioluminescent milky sea from space. PNAS 102:14181-14184 (2007).

Sallie W. Chisholm y el secreto mejor guardado

[Imagen de Portada: S.W. Chisholm. Fuente: MIT News]

Sallie W. Chisholm con Mr. Obama en la entrega de la Medalla Nacional de Ciencia. Fuente: CBS News.

Lo prometido es deuda: aquí tienen la segunda entrada dedicada a una científica para su publicación en Oceánicas.

Me atrevo a decir que cualquiera que estudie el plancton, en especial desde el punto de vista de la ecología y la oceanografía, conoce muy bien su nombre y su trabajo.

Y si no es así no se preocupen, que desde hoy no pasa un día más sin que arreglemos este asunto.  

El 1 de febrero de 2013 el presidente de EEUU, Barack Obama, entregaba el galardón científico más importante del país, la Medalla Nacional de Ciencia (en Ciencias Biológicas), a Sallie W. Chisholm.

Ella misma confesó que fue el momento más álgido de su carrera. Pero la lista de premios y reconocimientos a su trabajo es larga y la pueden consultar en la web de su laboratorio: “The Chisholm Lab”. Entre ellos yo destacaría el premio Ramón Margalef de Ecología (2013).

El galardón es muy original ya que representa a una microalga: Picarola margalefii (Cros & Estrada, 2004), un cocolitóforo descrito en el Mediterráneo.

El premio Ramón Margalef (Joyería Capdevila) y Picarola margalefii. Fuente: web.gencat.cat

El premio Margalef solo ha recalado en 2 mujeres a lo largo de las 13 ediciones celebradas hasta la fecha. Pero esta desproporción entre sexos no es exclusiva de dicho premio.

La propia Medalla Nacional de Ciencia de los EEUU, en la modalidad de Ciencias Biológicas, ha sido otorgada 144 veces. Si no me fallan los cálculos a 118 hombres y 26 mujeres (1963-2014).

Los premios son para quien los merece, por supuesto que sí. Pero esas 26 mujeres representan un ∼18% de galardonadas. La ciencia es un reflejo de la sociedad y de lo que consiguen hombres y mujeres con su esfuerzo. Cualquiera de nosotros sabe que no aportamos el ∼82% de los avances científicos así que en algo nos estamos equivocando. Hay que corregir este desequilibrio a todos los niveles y no solo en los premios que al fin y al cabo son consecuencia última de todo lo demás.

A sus 71 años Sallie (Penny) Chisholm continúa trabajando como profesora en el M.I.T. en Cambridge (Massachusetts). Sus contribuciones científicas pueden resumirse bajo la siguiente palabra: Prochlorococcus.

Prochlorococcus (MIT9215). Fuente: The Chisholm Lab.

Este organismo, una minúscula cianobacteria aislada en el mar de los Sargazos en 1988 (Chisholm y col. 1988), descrita formalmente en 1992 como Prochlorococcus marinus (Chisholm y col.), revolucionó completamente nuestra idea de las comunidades planctónicas marinas.

El propio Ramón Margalef dijo tras su descubrimiento: Això és realment el que ens faltava perquè tot quedi lligat [Esto es realmente lo que nos faltaba para que todo quede ligado; trad. de la glosa de Dolors Plana en la entrega del premio Margalef a Chisholm].

Nadie lo había encontrado porque no disponíamos de las herramientas adecuadas. Prochlorococcus estaba delante de nuestras narices, pero nadie lo alcanzó a ver hasta que a Chisholm se le ocurrió aplicar la citometría de flujo (una técnica utilizada en medicina), al estudio de muestras naturales de fitoplancton.

En 1980 Chisholm ya usaba citometría de flujo para estudiar los cultivos en su laboratorio, pero años después quiso ir más allá y estudiar muestras naturales en un buque oceanográfico.

Penny Chisholm hablando en TED (abril 2018, Vancouver, BC, Canada). No se la pierdan, es una charla maravillosa, más de 1 millón de visitas desde su publicación. Autor: Bret Hartman / TED. Fuente: TED Blogs.

Pero había un problema: los equipos de citometría no estaban diseñados para esa aplicación. Así que fue un joven investigador de su grupo, Robert Olson, quien modificó el instrumento. Lo que sucedió después forma parte de la historia de la oceanografía. De ello hablamos en “El Rey del Desierto”.

El descubrimiento de Prochlorococcus hizo que Chisholm reorganizase su laboratorio para dedicarse en exclusiva a su estudio.

Sus trabajos han sido fundamentales para descubrir que Prochlorococcus marinus es el organismo fotosintético más abundante del planeta, su papel crucial en el ecosistema marino y la vida en general de nuestro planeta.

Posee una distribución global, alcanzando 100.000-400.000 células/mL en las zonas oligotróficas de los océanos, aunque disminuye bruscamente por encima de 40-45º de latitud. La propia Sallie Chisholm comenta en su charla TEDThe tiny creature that secretly powers the planet“, que el peso estimado de las poblaciones de Prochlorococcus supera al de la humanidad. Su éxito reside en la existencia de diferentes ecotipos adaptados para explotar las condiciones de luz y nutrientes de toda la capa de agua iluminada del océano, desde la superficie hasta 150-200 metros de profundidad.

Esquema de la distribución vertical de ecotipos de Prochlorococcus de baja y alta luz (LL y HL), así como de sus relaciones filogenéticas. Fuente: Braakman y col. (2017)

Los ecotipos de profundidad son los más primitivos evolutivamente y a partir de ellos surgieron adaptaciones que permitieron a Prochlorococcus extender sus dominios hasta la superficie del mar.

Las nuevas herramientas moleculares y la posibilidad de secuenciar y analizar genomas completos han permitido en los últimos años enriquecer esta interpretación identificando una inmensa reserva genética compartida por el conjunto de Prochlorococcus (80.000 genes) muy superior al número de genes presentes en cada célula (2.000).

Para terminar, comentaré la idea central de uno de los trabajos más recientes de Chisholm junto a sus colegas Braakman y Follows (Braakman y col. 2017). Es una idea bella y simple: la coevolución entre Prochlorococcus y bacterias heterotrófas del grupo SAR11 (Pelagibacterales como Pelagibacter ubique).

Pelagibacterales (SAR11). Fuente: MicrobeWiki.

Ambos estarían involucrados en una relación mutualista.

A lo largo de la evolución Prochlorococcus ha ido aumentando su actividad metabólica y la excreción de carbono al medio. Y de ello se han aprovechado las bacterias SAR11 (los organismos más abundantes del plancton marino), que a su vez reciclan nutrientes y aportarían funciones beneficiosas para Prochlorococcus.

Se trataría de un ejemplo de la hipótesis de La Reina Negra (Morris y col. 2012) según la cual ciertas poblaciones de un ecosistema ahorran nutrientes esenciales perdiendo funciones que comparten con otros organismos. La estrategia es viable siempre y cuando no desaparezcan esos organismos.

Para entenderlo mejor, según Braakman, Follows y Chisholm, Prochlorococcus y SAR11 funcionarían como los cloroplastos y las mitocondrias de las células vegetales. Pero sin un organismo que los reúna sino viviendo libres en la inmensidad del océano.

Nota: esta entrada fue publicada hoy mismo, 13 de noviembre, en la web Oceánicas.

Referencias:

-Braakman y col. Metabolic evolution and the self-organization of ecosystems. PNAS E3091-3100 (2017).
-Chisholm SW y col. A novel free-living prochlorophyte abundant in the oceanic euphotic zone. Nature 334:340–343 (1988).
-Chisholm SW y col. Prochlorococcus marinus nov. gen. nov. sp.: an oxyphototrophic marine prokaryote containing divinyl chlorophyll a and b. Arch. Microbiol. 157:297–300 (1992).
-Cros L & Estrada M. Picarola margalefii, gen. et sp. nov., a new planktonic coccolithophore from NW Mediterranean waters . Scientia Marina 68 (supplement 1): 243-248 (2004).
-Morris JJ y col. The black queen hypothesis: Evolution of dependencies through adaptive gene loss. MBio. 3(2):e00036–e00012 (2012).
Páginas web:
http://web.gencat.cat/es/generalitat/premis/premi-ramon-margalef/galeria-de-premiats/2013.-sallie-w.-chisholm/

 

El blanqueamiento del nori

Imagen de portada: “Tostando una lámina de nori” (1864). Autor: 歌川国貞

Cultivar macroalgas para consumo humano es un concepto poco común en la cultura occidental. Relacionamos las algas con productos cosméticos, industria farmacéutica o aditivos alimentarios pero (con permiso del sushi) rara vez incluimos un plato con algas “visibles” en nuestro menú.

Puesto de venta en Puerto Natales (Chile) con algas secas (Cochayuyo: Durvillaea antarctica y Luche: Pyropia spp.). Autor: F. Rodríguez

Y sin embargo, 6 de los 7 billones de US$ que supone el mercado mundial de algas corresponden a la alimentación.

El sureste asiático concentra la práctica totalidad de su producción (99,6%), liderada por China, Indonesia, Filipinas, las dos Coreas y Japón.

Otro asunto es la captura de ejemplares salvajes, con Chile a la cabeza (42%), seguido de China (28%) y otros países en menor proporción como Canadá, Francia, etc.

Las algas forman parte habitual de la dieta en países asiáticos como Japón, donde el consumo de nori está documentado desde el s.VIII, aunque su cultivo data del siglo XVI y la elaboración de nori en láminas procede del s.XVIII, durante el período Edo (1603-1868). Sí, el de las estampas japonesas ukiyo-e como la gran ola de Kanagawa.

Ilustraciones originales de Pyropia californica (Fig. 5a-d). Autor: Agardh (1899). Fuente: Biodiversity Heritage Library.

El producto que conocemos como nori –y que sirve para elaborar los rollitos de sushi– consiste en láminas secas de algas rojas antes incluidas en el género Porphyra, como P. yezoensis y P. tenera. Esta clase de nori supone ∼30% de la producción acuícola de algas en Japón.

Sutherland y col. (2011) rebautizaron la mayoría de especies de Porphyra en base a datos genéticos transfiriéndolas a Pyropia, un antiguo género creado por J. Agardh (1899) para Pyropia californica.

A menudo leemos o escuchamos sobre el blanqueamiento y la muerte del coral debido al aumento de temperatura en el mar. Pero en países asiáticos como Japón también preocupan las consecuencias de otro tipo de blanqueamiento: el del nori.

Se trata de un fenómeno completamente distinto, del que son responsables las diatomeas, y que se ha ido agravando en algunas zonas de producción con la mejora de las condiciones ambientales.

Sorprendente, ¿verdad? Pues aquí tienen la explicación.

El mar interior de Seto, en el sur de Japón, es una de las zonas más industrializadas y pobladas del país con 30 millones de habitantes, que además concentra una intensa actividad acuícola ligada al pescado, marisco y las algas.

Cultivos de ostras en el mar interior de Seto. Fuente: Alamy

La presión antropogénica provocó la eutrofización del mar de Seto y ese exceso de nutrientes –positivo para el cultivo de macroalgas– conllevó también desde los 60′ un aumento exponencial de las proliferaciones tóxicas e ictiotóxicas de fitoplancton (“fish killer algae“), así como otras no tóxicas pero nocivas porque la descomposición masiva de sus mareas rojas consume y puede agotar el oxígeno del agua.

Dichos blooms alcanzaron su “máximo esplendor” en 1976, con 299 proliferaciones !!

Las autoridades promulgaron en 1973 una ley especial para el mar de Seto con la intención de atajar el desastre socioeconómico y medioambiental.

Fuente: Abo y col. (ICES CM2012/Q:16). Fuente: ICES.

Y fue bastante efectiva: las descargas de compuestos orgánicos con alta Demanda Química de Oxígeno (DQO, indicador de contaminantes) se redujeron a menos de la mitad en 1997 y continúan bajando hasta el presente. También las proliferaciones nocivas de fitoplancton: unas 100 al año.

Aunque la caída de nitrógeno inorgánico disuelto ha conllevado un descenso paralelo en la producción de nori.

Entre las especies de fitoplancton nocivas en el Mar de Seto destacaban -y destacan- dinoflagelados como Karenia mikimotoi, Heterocapsa circularisquama, Margalefidium polykrikoides y rafidofíceas de los géneros Chattonella y Heterosigma.

Coscinodiscus sp. Imagen de microscopía electrónica de barrido (CACTI, UVIGO). Autor: F. Rodríguez.

Pero dichos organismos no son los culpables del deterioro y blanqueamiento del nori, sino las proliferaciones entre otoño y primavera de diatomeas como Chaetoceros, Eucampia, Coscinodiscus, Thalasiossira, Skeletonema y Rhizosolenia.

El mismo problema sucede en otro mar cercano, el de Ariake, esta vez por culpa de proliferaciones invernales de la diatomea Asteroplanus karianus.

Si bien el descenso de nutrientes ha disminuido las proliferaciones y mareas rojas de rafidofíceas y dinoflagelados, en contrapartida las diatomeas han progresado gradualmente en algunas regiones del mar de Seto como Harima-Nada. 

En los 80′ eran los blooms de Coscinodiscus wailesii pero a mediados de los 90′ se unió una nueva invitada a la fiesta: Eucampia zodiacus. Las diatomeas “florecen” en Harima-Nada entre enero y abril, cuando las condiciones de nutrientes y turbulencia en la columna de agua son adecuadas para el crecimiento de sus poblaciones.

Gracias a la ley de 1973 se redujo el aporte de nutrientes antropogénicos, y al mismo tiempo la temperatura media ha aumentado en el mar de Seto 0.042 °C al año entre 1974-2008. Puede parecer poco pero si multiplican por 35 años el resultado es 1,5 °C. Y el aumento de temperaturas e inviernos más suaves también benefician a las diatomeas.

Eucampia zodiacus. Fuente: Phytopedia.

Sus proliferaciones son como el caballo de Atila: por donde pasan no crece la hierba, bueno en este caso el nori, porque compiten eficazmente por los nutrientes. Llegan a agotarlos durante la época de cultivo y cosecha del nori, afectando a su crecimiento y provocando su deterioro y blanqueamiento, con serios perjuicios económicos.

Los blooms de E. zodiacus en Harima-Nada han agravado el problema convirtiéndose en la causa principal de blanqueamiento del nori.

Sin embargo, existe una característica del ciclo de vida en las diatomeas que podría servir para predecir su proliferación, gestionar mejor el cosechado del nori y reducir el impacto del blanqueamiento.

La reproducción asexual en las diatomeas reduce a lo largo del año el tamaño promedio de las células. Cuando alcanzan un umbral mínimo de talla se induce la reproducción sexual y en el caso de Eucampia zodiacus y Harima-Nada se ha observado que la población recupera su talla máxima en otoño.

Pues bien, Nishikawa & Imai (2011) descubrieron una correlación negativa entre la abundancia de E. zodiacus en otoño (en promedio desde la fecha donde aparecen las primeras células grandes hasta la recuperación de la talla máxima de la población) y el período en días hasta el bloom de invierno/primavera, responsable del blanqueamiento del nori.

Evolución del tamaño celular de Eucampia entre 2002-2008 en una estación en Harima-Nada (mar de Seto). Fuente: Nishikawa & Imai (2011).

Suena lógico: a menor población inicial, menor inóculo y más tardarán en proliferar las diatomeas (entre 50-150 días en función del año).

Y el dato de interés para comenzar la cuenta atrás del bloom lo señala como un reloj el regreso a la talla máxima de Eucampia, en concreto la fecha en la que la proporción de células pequeñas vs. grandes es 1:1.

Para terminar les mencionaré una de las medidas de prevención del blanqueamiento del nori (adecuada según modelos matemáticos) en algunas zonas de producción: vertidos locales de aguas residuales desde plantas depuradoras. En fin…

Referencias:

-Imai I & col. Eutrophication and occurrences of harmful algal blooms in the Seto Inland Sea, Japan. Plankton Benthos Res. 1: 71-84 (2006).
-Nayar S & Bott K. Current Status of Global Cultivated Seaweed Production and Markets. World Aquaculture, pp. 32-37 (June 2014).
-Nishikawa T & col. Nutrient and Phytoplankton Dynamics in Harima-Nada, Eastern Seto Inland Sea, Japan During a 35-Year Period from 1973 to 2007. Estuaries and Coasts 33:417-427 (2010).

La gran ola de Kanagawa. Autor: Katsushika Hokusai (1826-1833). Fuente: Wikimedia Commons.

-Nishikawa T & col. Long time-series observations in population dynamics of the harmful diatom Eucampia zodiacus and environmental factors in Harima-Nada, eastern Seto Inland Sea, Japan during 1974–2008. Plankton Benthos Res. 6: 26-34 (2011).
-Nishikawa T & col. Prediction of the occurrence of bleaching in aquacultured “nori” by the harmful diatom Eucampia zodiacus. Nippon Suisan Gakkaishi 77:876-880 (2011).
-Shikata T & col. Effects of temperature, salinity, and photosynthetic photon flux density on the growth of the harmful diatom Asteroplanus karianus in the Ariake Sea, Japan. Fish. Sci. 81:1063-1069 (2015).
-Sutherland JE & col. A new look at an ancient order: generic revision of the Bangiales (Rhodophyta). J. Phycol. 47:1131-1151 (2011).