Cortometrajes marinos

Hoy hago un paréntesis «sorpresa» en los temas habituales del blog y traigo cortometrajes de animación donde el mar y los seres marinos son los protagonistas. Incluso veremos algas verdes casi de casualidad…!! Son cuatro «cortos» que espero que os gusten tanto como a mí, y que son los siguientes:

 

Fugu (2010).

Arthur Philippe (Supinfocom, Francia. 1’22»).
Un pez globo intenta escapar del cocinero…


FUGU

 

 

Oktapodi (2007).

Julien Bocabeille y col. (Gobelins, Ecole de l’image, Francia. 2’25»).
Premiado con el Oscar 2009 de animación. Muy divertido…!!

OKTAPODI

 

 

 

Contre temps (2012).
Jérémy Boutelet y col. (Supinfocom, Francia. 8’30»)
Visualmente para mí el mejor y el único donde hay algas !!
Parece mentira que sea el trabajo de fin de carrera de un grupo de estudiantes de la Universidad de Lyon 2.

CONTRE TEMPS

Y para terminar…Anchored (2009).
Lindsey Olivares (Ringling College of Art and Design, EEUU. 2’53»)
También es su trabajo de tesis, ahí queda eso…!! 
El broche final (feliz por supuesto) acompañado de una hermosa canción de Mika.

Referencias:
-Página web de Vimeo.
-Animados para pensar: 44 cortos animados para pensar la vida http://panyrosas.es/youtubes.html
-Página web Kashmir http://kashmirmag.com/cine/animacion-y-cortos

 

Siberia y las algas rojas

El supercontinente Pangea y el mar interior de Tethys.
En el círculo rojo estaban los «traps» de Siberia.
Autor: Ron Blakey. Fuente: http://www2.nau.edu/rcb7/index.html

La catástrofe natural más famosa exterminó a los dinosaurios hace 65 millones de años (m.a.), pero no fue la peor…

La extinción del Pérmico-Triásico hace 250 m.a. no admite comparación: +90% de especies marinas y el 70% de las terrestres se esfumaron para siempre jamás…!!

Y no hizo falta ningún meteorito, 
el «asesino» llegó de Siberia…

Los «traps» o escaleras siberianas son una región 400 veces mayor que el parque nacional del Gran Cañón en EEUU. Su naturaleza es basáltica y se formaron al final del Pérmico…

Una región de los «traps» desde el satélite MODIS (NASA) y otra imagen cerca del lago Lama.
Cubren una superficie similar a la de México…
Autores: Jeff Schmalz y NA Krivolutskaya. Fuentes: webs EarthObservatory (NASA) y http://phys.org

El basalto se abrió paso en la superficie gracias a una pluma caliente del manto y las erupciones masivas afloraron gases (p.ej. sulfuros, CO2) que envenenaron la atmósfera y océanos del planeta.
El parque de Yellowstone está sobre una zona parecida aunque poco activa…!!

Grand Prismatic, la fuente de aguas termales más famosa del parque nacional de Yellowstone.
Fuente: http:// www.yellowstonenationalpark.com

La teoría «siberiana» encaja con numerosos estudios en la última década, como el de Song y col. (2013) en Nature, que habla de 2 extinciones separadas por 200.000 años:

–La primera se produjo por un «invierno volcánico» y la acidificación del océano–
–La segunda por un calentamiento global y la falta de oxígeno–

Y es que a finales del Pérmico el dióxido de carbono llegó a 2.000 ppm (actualmente son casi 400) y los modelos climáticos plantean que el oxígeno atmosférico estaba en caída libre: a nivel del mar era el mismo que hoy a 2.000 metros de altitud…!!

En aquel «sin Dios» climático se extinguieron organismos como los trilobites y los arrecifes desaparecieron del registro fósil durante varios millones de años…al igual que las algas calcáreas.
La acidez y la anoxia del mar tuvieron la culpa.

Ilustración de un trilobite.Autor: John Sibbick.
Fuente: Scientific Illustration http://scientificillustration.tumblr.com/

La anoxia en los océanos fue prolongada y retrasó la recuperación de los ecosistemas marinos. ¿La razón?
Paradójicamente, la elevada producción primaria de los procariotas pudo frenar la recuperación del oxígeno en el mar. Se cree que fueron bacterias verdes del azufre, que realizan fotosíntesis anoxigénica, las que proliferaron en un mar euxinico (rico en sulfuros…).

La extinción masiva la sufrió el plancton eucariota, «más delicado» que las bacterias.

Hasta entonces en el fitoplancton dominaban las algas verdes, como demuestra la abundancia de Tasmanites, microfósiles pertenecientes a prasinofíceas.

Quistes de microfósiles Tasmanites.
Autor: James St. John.
Fuente: Ohio State University
http://www.newark.osu.edu/facultystaff/personal/jstjohn/Documents/Home-page.htm

En los océanos primitivos las algas verdes eran las protagonistas y las mejor adaptadas a la química del mar. Pero su valor nutritivo era inferior a las algas de la estirpe roja, menos abundantes.

Esta «dieta verde» frenó, según Martin & Quigg (2012), una mayor evolución y diversidad en los animales marinos.

La catástrofe del Pérmico, cumpliendo el refrán de no hay mal que por bien no venga, alteró la biogeoquímica del planeta y repartió «cartas nuevas» para todos, incluido el fitoplancton.

Las células de las algas verdes y rojas poseen distinta composición de elementos traza (Fe, Cu, Mn…), esenciales para su crecimiento y disueltos en el agua en concentraciones muy pequeñas. Tras la gran extinción, los cambios químicos en el mar y un mayor aporte de nutrientes del medio terrestre favorecieron el crecimiento de las algas rojas.

Empezaba el Mesozoico (la era de los dinosaurios) y los océanos se volvieron más «rojos»…

Las diatomeas (como esta Licmophora de la Ría de Vigo)
surgieron hace menos de 200 millones de años…

Se desarrollaron los dinoflagelados y cocolitofóridos, y aparecieron nuevos grupos como las diatomeas.

En el medio terrestre no ocurrió esta transición: las plantas superiores se originaron antes a partir de algas verdes (probablemente de agua dulce), y las rojas no pasaron de la costa.

Según Martin & Quigg, el aumento de las algas rojas (y del valor nutritivo del plancton) permitió una explosión sin precedentes en la diversidad de los peces, moluscos, crustáceos, arrecifes…

Así que el cambio del «verde al rojo» en el océano fue un estímulo clave para la evolución de la vida marina si hacemos caso a esta teoría tan interesante !!

Y siguiendo con la lucha de verdes y rojas…

Muchos grupos del fitoplancton poseen cloroplastos «robados» de aquellas algas antiguas…

Podían elegir verdes ó rojos pero la mayoría (como en Matrix) se quedó con la «pastilla roja».

¿Por qué? …lo veremos en una próxima entrada [1].



Agradecimientos:
-A Jose Luis Garrido por comentarme el artículo de Martin y Quigg en Investigación y Ciencia en el que se basa esta entrada.

Referencias:
-Huey RB & Ward PD. Hypoxia, global warming and terrestrial late Permian extinctions. Science 308:398-401 (2005).
-Martin R & Quigg A. Evolving phytoplankton stochiometry fueled diversification of the marine biosphere. Geosciences 2: 130-146 (2012).
-Martin R & Quigg A. El fitoplancton de los mares primigenios. Investigación y Ciencia 442:16-21 (2013).
-Payne JL & Clapham ME. End-Permian mass extinction in the oceans: an ancient analog for the twenty-first century? Annu. Rev. Earth Planet Sci. 40:89-111 (2012).
-Song H y col. Two pulses of extinction during the Permian-Triassic crisis. Nature Geoscience 6:52-56 (2013).

Una historia de verano

El 9 de agosto estaba de vacaciones así que me fui a la playa de Patos, en Nigrán.
A media mañana ya había toda esta gente…

Lo siguiente que hice fue ponerme «cremita».

El protector solar, además de absorberlo por la piel también lo diluimos en el mar.
Y allí le espera el fitoplancton cual «Guinea pig» improvisado…
Ya llegaremos a eso, pero primero…
Al protector solar, de una marca muy conocida, le hice otra foto para enseñarles uno de sus ingredientes: el dióxido de titanio (línea 2), uno de los responsables de la absorción ultravioleta. Entre paréntesis podemos leer «nano». Quien me viese aquel día debió pensar «vaya friki». Puede, pero todo esto venía a cuento de la siguiente historia…

El dióxido de titanio es un compuesto inerte y «no tóxico» según la MSDS (Material Safety Data Sheets), pero en este protector solar está presente en nanopartículas para una mejor absorción. OJO: las nanopartículas no pueden atravesar la piel rumbo a donde no deben. Pero por vía respiratoria u oral pueden llegar a distintos órganos y a escala celular. No lo digo yo, les remito a una web de la UE sobre salud pública y nanopartículas http://ec.europa.eu/health/opinions2/en/nanotechnologies/l-2/6-health-effects-nanoparticles.htm

El dióxido de titanio (puro) es blanco y muy resistente así que se usa además de en protectores solares, en pinturas, cosméticos, cerámicas, cemento blanco, y un larguísimo etc…hablamos del nanomaterial más fabricado del mundo.

Aquí hay dióxido de titanio
por todas partes…
En julio la revista Investigación y Ciencia incluía un artículo sobre nanopartículas en la comida y esto ya es más preocupante. Describen que la organización «As you sow» (Según siembres) descubrió dióxido de titanio «nano» en el azúcar de unas rosquillas de Dunkin’ Donuts. Este es el video de «As you sow», que pretende extender el estudio a otros productos…(donativos mediante…!! http://vimeo.com/58960781).
Dióxido de titanio.
Fuente: web Investigación y Ciencia.
Autor: Alex Wild

¿Cuál es el problema? que el dióxido de titanio ha sido clasificado recientemente como «carcinógeno 2B» por la International Agency for Research on Cancer (IARC). Este cambio se debe, entre otros, a un estudio del Jonsson Cancer Center de la Universidad de UCLA (Trouiller y col. 2009) donde los ratones que bebían agua mezclada con nanopartículas de dióxido de titanio sufrían daños en el ADN (genotoxicidad).

Y ahora volvamos al fitoplancton…

En 2012 (contradiciendo trabajos anteriores) Miller y col. publicaron que el dióxido de titanio «nano» sí es tóxico para el fitoplancton….

La diatomea Thalasiossira pseudonana, una de las especies
que usaron Miller y col (2012) para estudiar
la toxicidad del dióxido de titanio. Imagen SEM.
Fuente: página web del AWI. Autor: N. Kröger.

Es fotoactivo y en presencia de luz UV da lugar a formas reactivas de oxígeno (ROS en inglés: iones oxígeno y peróxidos). Cualquier célula, en nuestro caso el fitoplancton, tiene mecanismos para controlar el estrés oxidativo, pero si se produce en gran cantidad daña irreversiblemente al aparato fotosintético y provoca genotoxicidad…

Y volviendo al protector solar…

En junio pasado Tovar-Sánchez y col. (2013) publicaban en PlosOne un artículo sobre la contaminación de los protectores solares en aguas costeras: muestrearon una zona turística con aguas pobres en nutrientes…la isla de Mallorca, en el Mediterráneo.

La playa de Palmira (Mallorca) fue uno de los 5 muestreos
del equipo de Tovar-Sánchez y col (2013).
Fuente: http://www.baleareslive.com/info_lugar.php?id=22
Los muestreos en playas confirmaron que entre las 14:00 y las 18:00 se produce el máximo en el agua de metales y otros compuestos dominantes en los protectores solares. Pero aún hay más: los protectores solares liberan nutrientes inorgánicos (N, P y Si) y micronutrientes (Fe) que sí pueden ser asimilados y estimulan el crecimiento del fitoplancton.
En otros lugares no tendría mucho sentido, pero el Mediterráneo es un mar oligotrófico (pobre en nutrientes). Los investigadores calculan que en playas abarrotadas como la de Palmira, los bañistas «fertilizan» el agua y pueden aumentar hasta un 55% el nivel natural de fosfatos…
Chaetoceros muelleri (= C. gracilis).
Fuente: web 4Shared. Autor: biuc1112.

Pero su experimento en laboratorio con la diatomea Chaetoceros gracilis (expuesta a 13 protectores solares en spray ó crema) parece contradecir los efectos de esa supuesta fertilización. Todos los protectores inhibieron completa ó parcialmente el crecimiento de C. gracilis, en particular el spray, que puede ser un formato más «bio-disponible».

Por si acaso, yo me quedaría con un comentario de Robert A. Schiestl (co-autor en Trouiller y col, 2009), aconsejando usar protector solar en crema y no en spray para evitar la inhalación…!!!

Referencias:
-Miller RJ y col. Ti2O nanoparticles are phototoxic to marine phytoplankton. PlosOne 7:e30321 (2012).
-Tovar-Sanchez A. y col. Sunscreen products as emerging pollutants to coastal waters. PlosOne 8: e65451 (2013).
-Trouiller B. y col. Titanium dioxide nanoparticles induce DNA damage and genetic instability in vivo in mice. Cancer Res. 69:8784-89 (2009).
-Página Web del Jonsson Comprehensive Cancer Center (UCLA Univ.)
-«Bocados diminutos». Investigación y Ciencia: http://www.investigacionyciencia.es/investigacion-y-ciencia/numeros/2013/7/bocados-diminutos-11189

 

Buscando a Dory

Cittarium pica.
Puede medir más de 10 cm.
Autor: Natural History Museum Rotterdam
En: World Register  of Marine Species
http://www.marinespecies.org

La ciguatera es la intoxicación marina más frecuente en el mundo ¿pero cuál es el origen más probable de esa palabra? Yo tampoco lo sabía…un caracol !!

Cittarium pica, también llamado cigua en el Caribe. Vive en los márgenes costeros rocosos y su carne es muy apreciada, dicen que sabe a marisco. Si visitan Capurganá (Colombia) en el mes de octubre podrán asistir al «Festival de la cigua«, donde pueden comerla en empanada, con arroz, etc… No sé si eran ciguas pero un ceviche muy rico que tomé en Cartagena de Indias tenía caracoles.

Se supone que las ciguas no causan intoxicaciones aunque en el s.XVIII un biólogo (A. Parra) utilizó por primera vez el término ciguatera al describir una intoxicación por culpa de estos caracolillos…

Capurganá (si alguien ha ido al festival de la cigua,
cambio las palmeras por una foto de la fiesta…)
Fuente: http://www.capurgana.info/

La toxicidad, si la hay, debe ser muy rara. Es un bicho pequeño y habría que empacharse! Como en Olsen y col. (1984) donde uno de los autores sufrió síntomas leves de ciguatera tras zamparse varios menús con ciguas !!! La «buena noticia» es que la mortalidad por ciguatera es muy baja, menos del 1%…

Hola soy Dory, y dicen que tengo mala… Hola, soy Dory !!!

¿Cómo se llama la película?
La solución al final de esta entrada.

Dory es un poco desastre, ya la conocemos…
Es un pez cirujano azul (Paracanthurus hepatus). El cirujano azul no es carnívoro, como confesaba ella misma en «Buscando a Nemo«: Hola, me llamo Dory y creo que no he comido un pez en toda mi vida…

Los herbívoros de arrecife como Dory pueden ser vectores de ciguatoxinas, pero la carne del cirujano azul no se utiliza para consumo humano. Su fuerte aroma obliga a usarlo como cebo…

Y fue precisamente en un «pariente» de Dory, un pez cirujano rayado, donde se descubrió al responsable de la ciguatera.

Randall (1958) había relacionado la destrucción de arrecifes de coral con el aumento de casos de ciguatera y lo asoció al desarrollo de algas finas y microorganismos en los corales dañados. Señaló al pez cirujano rayado (Ctenochaetus striatus) como principal sospechoso para transmitir las toxinas desde los arrecifes a los peces carnívoros…

Ctenochaetus striatus (pez cirujano rayado)
en Wakaya (islas Fiji). Autor: Paul Asman & Jill Lenoble.
Disponible: Wikimedia commons

Este lindo pececito tiene dientes pequeños y móviles (su nombre en inglés se traduciría como «dientes de seda»). No puede arrancar trozos grandes de algas y se alimenta de algas más finas y de las microalgas que viven sobre ellas…

A partir de estas pistas, T. Yasumoto estudió en 1975 en la Polinesia francesa (islas Gambier) los contenidos estomacales tóxicos de Ctenochaetus striatus en busca del organismo responsable de la ciguatera. Esas muestras tóxicas las observó también al microscopio y encontró un nuevo dinoflagelado, conocido primero como Diplopsalis sp, y finalmente como Gambierdiscus toxicus.

Tanto hablar de Gambierdiscus y casi no lo hemos visto. Aquí está G. excentricus de la colección «CCVIEO» de fitoplancton tóxico (IEO de Vigo), una especie descrita en Canarias por nuestro grupo investigador (Fraga y col. 2011).

 
Gambierdiscus vive sobre muchas clases de macroalgas,
rojas, verdes y pardas como ésta: Padina pavonica,
en Monteferro (Nigrán, Pontevedra)

Las ciguatoxinas se conocieron antes que Gambierdiscus: se aislaron en peces (morenas) en los años 60′. Pero en el pez cirujano «de Yasumoto» se descubrió otra toxina minoritaria: la maitotoxina llamada así por el nombre tahitiano de dicho pez (maito).

La maitotoxina es la toxina marina más potente solo comparable a las palitoxinas de Ostreopsis y 100 veces más potente que la tetrodotoxina (ésa que hay que eliminar al preparar «fugu», un plato japonés a base de pez globo).

Por suerte la maitotoxina no suele aparecer en peces. Nota curiosa: G. toxicus resultó ser poco «tóxicus» y la producción de toxinas en cultivos no se demostró hasta finales de los 80′.

Poster avisando sobre los riesgos de la ciguatera,
dirigido a los pescadores en Florida (EEUU)
Autor: W.B. Stephan, Departamento de salud de Florida.
http://www.myfloridaeh.com/medicine/aquatic/ciguatera.html

El mecanismo de acción de las ciguatoxinas es abrir los canales de sodio y despolarizar las membranas celulares. Las consecuencias son daños/bloqueo del sistema nervioso. Por su parte las maitotoxinas causan la muerte celular al aumentar el flujo de calcio de forma descontrolada.

Para hacernos una idea de la potencia de estas toxinas les propongo el siguiente juego: están encerrados en una habitación con tres salidas posibles (A, B y C). Pero cada salida la custodia una de estas serpientes…
¿Cuál eligirían…? cojan el látigo de Indiana Jones…

A y B) disponibles en Wikimedia Commons. C) http://www.oceanwideimages.com/categories.asp?cID=280

La elección menos mala sería A) la serpiente de coral, porque hay varias especies y todas (menos una) son menos venenosas que B) la cobra india (Naja naja).
Y la opción C ? peor que mal…es la serpiente más venenosa del mundo, el taipán de la costa (Oxyuranus scutellatus).

El LD50 del veneno del taipán es 9 microgramos/kg. El dato es una inyección intraperitoneal de ratón y significa que esa dosis mata al 50% de los ratones en 24 horas: 35 veces más potente que la cobra.

Pues bien. El LD50 de las ciguatoxinas (porque hay varias) es de 0.25-4 microgramos/kg y para las maitotoxinas es de 0.08-0.15 microgramos/kg…!!! En resumen: las ciguatoxinas pueden ser 1000 veces más potentes que el veneno de la cobra. Y las maitotoxinas hasta 100 veces más que la peor serpiente, el taipán.

Pese a todo hay una lectura positiva: las toxinas de Gambierdiscus son potentes fungicidas y al igual que otras toxinas marinas despiertan gran interés en biomedicina por sus posibles aplicaciones farmacológicas…!!
Y nada más, esto fue todo sobre la ciguatera…

Feliz verano a tod@s…!!

 

 

Referencias:
-Fraga S. y col. Gambierdiscus excentricus sp. nov. (Dinophyceae), a benthic toxic dinoflagellate from the Canary Islands. Harmf. Algae 11:10-22 (2011).
-Friedman MA y col. Ciguatera fish poisoning: treatment, prevention and Management. Mar. Drugs 6:456-479 (2008).
-Olsen DA y col. Ciguatera in the Eastern Caribbean. Mar. Fish. Rev. 46:13-18 (1984).
-Randall JE. A review of ciguatera, tropical fish poisoning, with a tentative explanation of its cause. Bull. Mar. Sci. Gulf. Caribb. 8:236-267 (1958).
-Yasumoto T y col. Finding of a dinoflagellate as a likely culprit of ciguatera. Bull. Jap. Soc. Sci. Fish. 43: 1021-1026 (1977).
-Yasumoto T y col. A turning point in ciguatera study. Toxic Phytoplankton Blooms in the Sea 455-461 (1993).
-Página web: http://www.seanthomas.net/oldsite/ld50tot.html

Pimientos chili contra la ciguatera

Aitutaki: la laguna más bella del mundo…?
Autor: Ewan Smith. Fuente: http://turamavision.com

Aitutaki es una isla-atolón absurdamente bella, tal como anuncia una página web. Pertenece a las Islas Cook del Sur y fue escenario en 2006 de la edición USA del concurso «Survivor».

La parte emergida al fondo a la derecha está rodeada por una laguna de arrecifes. Parece un lugar virgen pero estuvo habitada varios siglos atrás. Allen y col. (2002) estudiaron los restos de los asentamientos polinesios para conocer la evolución de sus técnicas de pesca, las presas y la importancia relativa de la pesca.

En una isla como ésta es lógico pensar que la pesca fuese la actividad dominante a lo largo del tiempo…pero los restos arqueológicos en Aitutaki indican lo contrario: la pesca fue a menos y cada vez capturaban peces más pequeños…

Disponible en: http://luxurylifedesign.blogspot.com.es/2013/03/aitutaki-cook-islands.html

Esta es la 3ª razón por la que Rongo y col. (2009) relacionan las migraciones polinesias con la ciguatera.

Las excavaciones arqueológicas en Aitutaki abarcan los siglos X a XVII.

En el s.X se elaboraban anzuelos a base de concha de ostras «de labios negros» (Pinctada margaritifera: pearl-shell hooks en inglés). Y en el s.XV el material dominante pasó a ser la concha de un gasterópodo (Turbo setosus: turban shell hooks).

Los anzuelos de ostras eran muy resistentes gracias al nácar y servían para capturar grandes peces en el exterior de la laguna. Los otros, de caracol, eran más frágiles y difíciles de fabricar. El dominio del anzuelo de caracol desde el s.XV coincide con el descenso de ostras en las islas Cook, el cambio del largo período de PDO positiva a negativa, y una enorme caída de la pesca en Aitutaki. Los restos óseos que estudiaron Allen y col. (2002) indican que los peces fueron sustituidos en la dieta por pollos, perros, cerdos y ratas.

La evolución de los anzuelos utilizados en Aitutaki.
Autor: Allen y col. (2002). Fuente: web «The Nansen Initiative».
Pertenece a la charla de Teina Rongo durante la reunión «Human mobility,
natural disasters and climate change in the Pacific»,
celebrada el pasado 21-24 mayo 2013 en Rarotonga (Islas Cook del Sur).

La PDO negativa aumentaría la temperatura del océano en las islas Cook del Sur y el impacto de la ciguatera, como ya vimos en la entrada anterior…

La pesca de Aitutaki se centró entonces en especies pequeñas y más «seguras» (p.ej peces halcón y sobre todo Epinephelus merra = Mero panal), evitando capturar las especies de la laguna más peligrosas de ser ciguatéricas (p.ej. pargos). Hoy en día se siguen conociendo y pescando esas mismas especies «seguras» con cañas de bambú…!!

Mero panal. Autor: Jon Hanson.
Fuente: Wikimedia commons

Rongo y col. (2009) piensan que la reducción de la pesca y el dominio de especies pequeñas a partir del s.XV se debe no sólo al cambio en el tipo de anzuelo sino a evitar la ciguatera, agravada con la PDO negativa.
Estos autores sugieren que a partir del s.XV la ciguatera pudo causar una oleada de emigración desde las Cook del Sur hacia Nueva Zelanda, igual que a finales del siglo XX. Sí, es una teoría, pero no me negarán que sugerente y bien razonada…!!

En cualquier caso el polinesio es un pueblo que ha convivido con la ciguatera desde hace siglos. Así que poseen muchos remedios tradicionales para tratar de combatirla.

En 1992 Bourdy y col. publicaron en Journal of Ethnopharmacology una lista de recetas contra la ciguatera que ellos mismos documentaron en 10 años de investigaciones en la Polinesia (Vanuatu y Nueva Caledonia).

En su lista citan hasta 64 especies vegetales; entre ellas llama la atención (mamma mía !!) una receta consistente en «tragarse un puñado de pimientos chili crudos…!!

Otros remedios menos «agresivos» son cocer la piel de un melón y beber el líquido como purgante…ó cortar 3 hojas de papaya, cocerlas en 1/2 litro de agua y beber 3 veces al día el «mejunje» resultante para impedir los vómitos, con beneficios cardíacos y también depurativos.

Heliotropium foertherianum. Autor: Mark Marathon
Fuente: Wikimedia commons

Los remedios tradicionales han servido en el laboratorio para intentar aislar compuestos que alivien los síntomas de la ciguatera. Por citar un ejemplo, en 2012 se publicó un estudio sobre los efectos del Heliotropo (Heliotropium foertherianum) para reducir el efecto de las ciguatoxinas, gracias al ácido rosmarínico que contienen los extractos de hojas (Rossi y col. 2012).

Pero para quedarnos «de piedra» tenemos que leer la revista «The American Journal of Clinical Hypnosis». En ella Laser & Shenefelt (2012) publicaron la rápida recuperación de un paciente que no conseguía aliviar sus síntomas de quemazón en pies y manos: le «refrescaron hipnóticamente» la memoria y adiós muy buenas…!!

Nada más por hoy…solo una pista sobre la próxima entrada, capítulo III (y final) de la ciguatera…

 

Referencias:

-Allen MS. Resolving long-term changes in Polynesian marine fisheries. As. Persp. 31:183-204 (2002).
-Bourdy G. y col. Traditional remedies used in the Western Pacific for the treatment of ciguatera poisoning. J. Ethnopharmacol. 36:163-174 (1992).
-Laser ED & Shenefelt PD. Hypnosis to alleviate the symptoms of ciguatera toxicity: a case study. Am. J. Clin Hypn. 54:179-183 (2012).
-Rongo y col. Did ciguatera prompt the late Holocene Polynesian voyages of discovery? J. Biogeogr. 36: 1423-1432 (2009).
-Rossi F. Protective effect of Heliotropium foertherianum (Boraginaceae) folk remedy and its active compound, rosmarinic acid, against a Pacific ciguatoxin. J. Ethnopharmacol. 143: 33-40 (2012).

Una razón para dejar el paraíso

El planeta prohibido
(Fred M. Wilcox, 1956)
Uno de sus protagonistas
era Leslie Nielsen.
Es una historia que se repite en el cine: los protagonistas descubren un lugar maravilloso, un jardín del Edén. Pero aquel paraíso esconde un terrible secreto y se convierte en la peor de sus pesadillas…un ejemplo clásico sería «Forbidden Planet».
…Otro más actual sería la isla flotante de «Life of Pi» que me viene de perlas para hablar del paraíso de hoy: la Polinesia.
La isla flotante de «Life of Pi» (Ang Lee, 2012).
La película más «bioluminiscente» de la historia del cine.
Fuente: nature.desktopnexus.com
La Polinesia son cerca de mil islas en el Pacífico «desparramadas» en un gigantesco triángulo cuyos vértices están en Hawaii (EEUU), Nueva Zelanda y la isla de Pascua (Chile). Luego les pongo unas fotos ahora que estamos todas y todos pensando en las vacaciones…ejem.

 

Areas culturales del Pacífico.
Autor: Kahuroa. Fuente: Wikimedia commons

Sus habitantes, los polinesios, llegaron del sureste asiático y la Melanesia. Colonizaron las islas occidentales hace unos 3.000 años y desde allí fueron extendiéndose gracias a su dominio de la navegación, al resto de la Polinesia.

Entre los años 1.000-1.450 la red de navegación e intercambios culturales fue muy intensa y en esa época los polinesios se desplazaron desde la islas de la Polinesia francesa (centro-este) hacia los «vértices del triángulo» (N. Zelanda, Hawaii e Isla de Pascua) en oleadas migratorias masivas.

¿Pero qué fue lo que empujó a aquellas gentes a lanzarse al mar rumbo a lo desconocido? ¿dejar sus islas así sin más? cuesta creer que no tuviesen un buen motivo…

 

Una playa de Rarotonga (Islas Cook)
a la que no me importaría ir este verano…!!
Fuente: http://www.awesomeislands.com/2011/07/rarotonga.html

 

Los polinesios conocían muy bien el arte de la pesca tanto pelágica como en los arrecifes y su dieta básica era el pescado una vez escaseaban los recursos terrestres, limitados por fuerza.
Pero los peces de aquel paraíso ocultaban un terrible secreto: la ciguatera.
La ciguatera es endémica en Polinesia, una enfermedad que afecta anualmente en todo el mundo a 25.000-500.000 personas por el consumo de peces ciguatos, que acumulan las toxinas producidas por dinoflagelados del género Gambierdiscus.
Dibujo original de Gambierdiscus toxicus (vista ventral)
en Adachi & Fukuyo (1979).

Las toxinas llegan a los peces por vía alimentaria. Las especies que viven en los arrecifes coralinos ingieren «de paso» al dinoflagelado porque los sustratos duros en los que se alimentan y las macroalgas son el hábitat de Gambierdiscus.

Los peces «ciguatos» son variados: pez ballesta, meros, barracudas y sobre todo un gran carnívoro como es la morena…

Morena gigante. Autor: Jan Messersmith
http://www.messersmith.name/wordpress/tag/moray-eel/

La ciguatera produce trastornos neurológicos, gastrointestinales, e incluso parálisis y muerte.
Además, quienes la sufren una vez quedan sensibilizados y las recaídas son aún peores…!!

El nombre de Gambierdiscus procede de las islas Gambier, en la Polinesia francesa, donde fue descrita la primera especie Gambierdiscus toxicus (Adachi & Fukuyo 1979), aislada por el profesor japonés T. Yasumoto en 1975.
A la vista de todo esto, Teina Rongo y col. propusieron en 2009 una nueva hipótesis para los viajes polinesios: escapaban de la ciguatera. Y para ello se basan en 1) la historia reciente de la región, 2) datos climáticos y 3) restos arqueológicos…vayamos por partes.

1) La historia reciente…

El «hilo de Ariadna» para Rongo y sus colaboradores. En los años 90′ el 18% de los habitantes en las Islas Cook del sur emigraron a Nueva Zelanda y Australia debido a la ciguatera. Rarotonga es su isla principal y el 71% de sus habitantes ya no comen pescado. Ni poco ni mucho, ni verlo…

Rarotonga
Fuente: http://www.aroapalms.com/

A mediados de los 80′ se comenzaron  a registrar intoxicaciones por ciguatera y llegaron a afectar a 17 de cada 1000 personas (récord mundial) en Rarotonga entre 1993-2006.

El poco pescado disponible se encareció tanto que obligó a la importación masiva de alimentos industriales. El aumento del coste de la vida llevó a emigrar a muchas familias con pocos recursos y que se alimentaban antes de pescado local. Y dicho sea de paso, la salud de la población ya no fue la misma después del cambio en los hábitos alimenticios…

2) Datos climáticos:

Durante la época de las migraciones polinesias, los datos paleoclimáticos indican que el clima del Pacífico estuvo dominado por el fenómeno de «La Niña» y una anomalía PDO (Pacific Decadal Oscillation) negativa. La PDO es algo así como dos patrones de circulación en el Pacífico con anomalías de temperatura positivas y negativas en el océano. Un fenómeno de algún modo similar (y relacionado) con el ENSO, pero que oscila cada 3 décadas en lugar de cada pocos años…

Anomalía PDO en el s.XX. Azul: negativa. Rojo: positiva.
Fuente: web cses.washington.edu (Climate Impacts Group)

Cuando la PDO es negativa, las islas Cook del norte y la Polinesia francesa tienen aguas más cálidas, favorables para el desarrollo de Gambierdiscus.

Con PDO positiva las aguas cálidas se desplazan a las islas Cook del sur (Rarotonga). Los datos de PDO en los últimos 70 años y los casos de ciguatera en las islas del norte y del sur parecen coincidir con esto: a mediados de los 80′ la PDO cambió de negativa a positiva justo cuando la «explosión» de ciguatera en Rarotonga…

Así que Rongo y col. sugieren que el periodo prolongado de PDO negativa pudo disparar la ciguatera en la Polinesia francesa y obligar a sus habitantes a emigrar a otros territorios con aguas más frías, como los de Nueva Zelanda ó Rapa Nui…

Ahora tocaría hablar de 3) restos arqueológicos…pero me voy a liar con otros asuntillos como los remedios polinesios contra la ciguatera, etc…y esto merece una segunda parte !

Reproducción de la Kon Tiki (a la izquierda)
en el parque de la península de la Madalena
(Santander, España)

Así que hoy terminaré con una historia, la del explorador noruego Thor Heyerdahl que quiso demostrar una conexión entre los pueblos de Surámerica y la Polinesia en épocas prehistóricas. Para ello construyó una balsa primitiva, el Kon-Tiki, con la que probar que el viaje era factible.

En 1947 la Kon-Tiki recorrió 8.000 km en 101 días para llegar desde Callao (Perú) a las islas Raroia. Años después se han encontrado objetos y símbolos en Perú que únicamente se conocen en otra parte del mundo: Rapa Nui, la isla de Pascua.
Puede que Heyerdahl no estuviera tan desencaminado, aunque un científico dijo de él tras su hazaña viajera: «…no ha probado nada más allá de lo que ya sabíamos, que los noruegos son buenos marineros…»

 

Referencias:

-Adachi R. & Fukuyo Y. The thecal structure of a marine toxic dinoflagellate Gambierdiscus toxicus gen. et sp. nov collected in a ciguatera-endemic area. Bull. Jap. Soc. Sci. Fis. 45: 67-71 (1979).
-Rongo T. y col. Did ciguatera prompt the late Holocene Polynesian voyages of discovery? J. Biogeogr. 36: 1423-1432 (2009).
-Norwegian maritime explorers and expeditioners over the past thousand years. Index Publishing AS, 175 pp. (1999).

Prohibido comer murciélagos

Los Grandes Lagos. Autor: SEAWIFS project, NASA.
Fuente: Wikimedia commons
Los Grandes Lagos están situados en la frontera de Canadá y EEUU.
Sus aguas se comunican por un sistema fluvial que desemboca en la costa este, en Canadá.
El lago Erie es uno de los cinco Grandes Lagos, concretamente el nº4. Sus aguas vierten al río Niágara cuyas famosas cataratas están a medio camino del lago Ontario. Tras el Ontario llegamos al río San Lorenzo, con el estuario más grande del mundo…

 

Pues bien. Entre julio y octubre de 2011 sucedió en el Erie una proliferación masiva de cianobacterias tóxicas: Microcystis aeruginosa. No era la primera vez que proliferaban pero marcaron un récord de abundancia y duración en el tiempo…el triple que en años anteriores (Michalak y col., PNAS 2013).
El «bloom» de Microcystis en el Erie
visto por el satéltite Landsat-5. 9 octubre 2011.
Fuente: Earth Observatory (NASA).

El «caldo de cultivo» para esta proliferación fue la acumulación de nutrientes procedentes de tierras cultivadas y los factores climáticos favorables: invierno con grandes nevadas y fuertes lluvias que arrastraron la contaminación, más un largo y cálido verano de aguas tranquilas.

Es la «eutrofización» artificial: un aporte de nutrientes antropogénicos que «abona» el crecimiento de algas, favorecidas por un entorno restringido como lagos y embalses.
Pero hay más…se cree que los mejillones cebra que invaden también el Erie juegan a favor de Microcystis. Su intensa actividad filtradora contribuye a que las aguas del lago sean más transparentes y se alimentan de fitoplancton, pero evitan filtrar a Microcystis

Michalak y col. concluyen que las circunstancias ambientales del lago Erie agravarán el problema de Microcystis aeruginosa en el futuro, a no ser que alguien tome (costosas) medidas para evitarlo…

Cuál es el problema con Microcystis? que las cianobacterias son la mayor «fábrica» de toxinas en agua dulce, igual que los dinoflagelados en el mar. Microcystis aeruginosa produce microcistinas, unas sustancias hepatotóxicas que pueden causar daños graves en el hígado: son responsables de la muerte de ganado (también de perros nadando…) y fauna silvestre en embalses y ríos contaminados por esta cianobacteria «all over the world».

Pero existen otros muchos géneros de cianobacterias que producen distintas neurotoxinas y hepatotoxinas: saxitoxinas en Aphanizomenon (igual que algunos dinoflagelados), anatoxinas en Anabaena, y cilindroespermopsinas en Cylindrospermopsis. Algunas de ellas poseen varias clases de toxinas y en el mar tenemos a Nodularia que sintetiza nodularina (hepatotóxica).

A: Anabaena spherica. B: Nodularia spumigena.
C: Aphanizomenon flosaquae. D: Microcystis aeruginosa.
E: Cylindrospermopsis raciborskii. Fuente: A-C, Wikimedia commons,
D-E, http://cianobacterias.tripod.com/imagenes.htm

El problema de las cianobacterias no es solo su posible toxicidad, afectan al ecosistema acuático de muchas maneras: olor pestilente, consumo de oxígeno y aguas anóxicas cuando sedimentan y se pudren, llegando a causar la muerte de peces…

Un ejemplo en Galicia lo tenemos en el embalse das Cunchas, en Ourense, contaminado también por Microcystis aeruginosa.

Y al igual que en el Erie, en 2011 sufrió una proliferación masiva de Microcystis que inutilizó las aguas para cualquier uso.

 

En el caso «das Cunchas», el motivo es la contaminación por purines de las granjas en el río Limia unida a los calores veraniegos.
Se da la circunstancia especial de que el embalse das Cunchas conserva en sus orillas los restos de un campamento romano «Aqvis Querquennis» además de surgencias termales de uso público. Estas imágenes del embalse y la zona termal pertenecen al año 2010, cuando tuve la suerte de descubrir este lugar…

 

Hoy en día el uso del embalse está prohibido y las surgencias termales están inundadas todo el año. Es una pena: un entorno de gran interés cultural y de recreo que no podemos disfrutar por la contaminación.

La lenta reacción de las autoridades y el coste económico de las medidas ambientales no ayudan a paliar el problema de ésta y otras zonas afectadas por cianobacterias.

Pero existe una Directiva Marco del Agua europea que «deberíamos» cumplir y un dictamen de mayo pasado del tribunal de justicia europeo anuncia que España incumple sus obligaciones en este asunto. En las próximas semanas saldrá una sentencia definitiva de la UE que podría acarrear una grave multa económica si España no pone medios para mejorar la salud ambiental de sus cuencas hidrográficas (El Mundo, 30/5/2013).

Por dar un ejemplo, Francia ha sido condenada en abril de 2013 a pagar 7 millones de euros al departamento bretón de «Côtes d’Armor» por los gastos provocados en la limpieza y tratamiento de toneladas de algas verdes que invaden la costa cada año, por los vertidos descontrolados de fertilizantes agrícolas (http://www.lemonde.fr/planete/article/2013/04/15/algues-vertes-l-etat-condamne-a-payer-7-millions-d-euros-aux-cotes-d-armor_3160231_3244.html).

Y para terminar…una historia curiosa de ésas que nos encantan en este blog.

Cyca circinalis (falsa palma del Sagú)
donde fue aislado el BMAA.
Fuente: Wikimedia commons.
Autor: Tato Grosso.
Bastantes cianobacterias, además de las toxinas que citaba antes, producen un aminoácido neurotóxico (BMAA) cuyo nombre completo les ahorraré. El BMAA fue aislado en 1967 en cicadáceas de la isla de Guam. Las cicadáceas son plantas primitivas parecidas a palmeras, nativas de Asia, Africa y Oceanía. Tienen cianobacterias simbiontes en sus raíces que producen BMAA.
Las cianobacterias son muy beneficiosas para las plantas ya que pueden fijar nitrógeno aportando nutrientes a su huésped…que se lo pregunten a los manglares, por ejemplo.

Pues bien, a finales de los años 90′ el botánico Paul Alan Cox visitó la isla de Guam (en las Marianas, océano Pacífico) buscando sustancias anti-cancerígenas en sus bosques. Allí entró en contacto con la comunidad indígena de los «chamorros», conocida tiempo atrás por sufrir una enfermedad neurodegenerativa mortal: complejo parkinson-demencia-esclerosis lateral amiotrófica. Tenían la costumbre de comer tortillas de semillas de cicadáceas, pero los chamorros las machacaban y lavaban con agua para eliminar las toxinas…de hecho daban a beber el agua a sus gallinas y si éstas sobrevivían, entonces cocinaban las tortillas.

Pero los chamorros consumían también carne de murciélagos frugívoros y éstos a su vez comen semillas de cicadáceas concentrando enormes cantidades de BMAA en su cuerpo. Los murciélagos se comen cocidos en crema de coco, con cabeza y alas…!!

Pteropus mariannus, conocido
como «zorro volador», uno de los
murciélagos que cocinaban
los chamorros…

El equipo de Paul A. Cox sugirió que el BMAA era la causa de la grave enfermedad de los chamorros, pero no fue hasta 2002 cuando una colega suya, Sandra Banak de la California State University, le llamó (a las 2 de la madrugada !!) para confirmarle que la carne de los murciélagos de Guam contenía 10.000 veces más BMAA que las cianobacterias, 3 veces más que las cicadáceas…un ejemplo de biomagnificación de toxinas en la cadena trófica, causa de la grave enfermedad entre los indígenas.

Esta historia que parece exótica y anecdótica, ha alimentado la investigación sobre BMAA en la última década con resultados sorprendentes y a la vez inquietantes. No me extenderé más y les remito si están interesados al documento «The emerging Science of BMAA» (2012), disponible en la web.

Pero volviendo a los lagos de norteamérica, un estudio epidemiológico en New Hampshire (EEUU) reveló que la población alrededor del lago Mascoma (donde abundan las proliferaciones de cianobacterias) tenía un riesgo 25 veces mayor a la media de sufrir esclerosis lateral amiotrófica…

P.A. Cox y sus colaboradores no bromean al respecto «we encourage water managers to take a closer look to cyanobacterial blooms«…pues que así sea…!!

 

Referencias:

-De Hoyos Alonso C. y col. Problemas de las cianobacterias en aguas de recreo y aguas de consumo. Ingeniería Civil 151: 63-69 (2008)
-Holtcamp W. The emerging science of BMAA. Environmental Health Perspectives 120, 3: 110-116 (2012). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3295368/pdf/ehp.120-a110.pdf
-Michalak AM y col. Record setting algal bloom in lake Erie caused by agricultural and meteorological trends consistent with expected future conditions. PNAS doi 10/10.703/pnas.1216006110 (2013).

Criaturas fantásticas (II)

Ilustración de 20.000 leguas de viaje submarino.
Neuville y Riou (1870)

Continuamos nuestro viaje en el submarino que Verne nos regaló cuando éramos niños. En él iremos a Canarias, Asturias y finalmente al océano Pacífico…

En octubre de 2005 apareció el cadáver de un Architeuthis en Tenerife y fue llevado al centro oceanográfico (IEO) de Canarias. El animal estaba un poco «hecho cisco» pero las imágenes son impactantes.

Lo recuerdo muy bien porque fue la única vez que he visto a uno, más ó menos fresco…!

Autor imagen superior: Pedro Pascual Alayón (C.O. de Canarias).
Imagen siguiente: mismamente yo.

Architeuthis acumula cloruro amónico en su cuerpo. Esto le descarta como ingrediente de la paella pero le proporciona flotabilidad neutra (para suspenderse dentro del agua).

Sus depredadores son cetáceos como los cachalotes que suelen lucir «marcas de guerra» en forma de ventosas cerca de la boca…

Detalle del pico del Architeutis de Tenerife (2005). Autor: Pedro Pascual Alayón (C.O. de Tenerife)

 

Architeuthiscalamar antiguo» ó «primigenio«) es el género de calamares gigantes de mayor tamaño y más conocido por el público general. Se trata del organismo marino con mayor tasa de crecimiento y se piensa que su ciclo de vida varía entre 1 a 6 años. Sus apariciones son contadas: los registros históricos de Architeuthis en todo el mundo eran aprox. 500 hasta el año 2006. Suelen encontrarse muertos (ó moribundos en ocasiones excepcionales) en latitudes medias, nunca en zonas polares y raramente en las tropicales.
Un «peludin…»
Copyright: CEPESMA
Disponible en http://www.asturnatura.com/especie/architeuthis-dux.html
A nivel mundial hay dos lugares «mágicos» donde suelen aparecer con mayor frecuencia. Se van a quedar patidifusos: Nueza Zelanda y Asturias.
Las razones que explican la presencia de poblaciones estables en Asturias son probablemente los cañones submarinos entre Avilés y Llanes y una abundante comida (bacaladillas).
Para que se hagan una idea, en Asturias los Architeuthis son tan «de la tierra» que reciben el nombre popular de «peludines«, porque pierden la piel fácilmente y dejan su carne pálida al descubierto.
La costa Jurásica asturiana.
http://www.ruralia.com/lugares-interesantes/costa-jurasica-de-asturias–un-rastro-de-huellas.php?id=27

Curiosamente, la franja de costa donde aparece Architeuthis coincide con la Costa Jurásica de Asturias. Allí se acumulan una gran cantidad de restos fósiles y huellas de dinosaurios de este período geológico que han hecho posible la creación del MUJA (Museo Jurásico de Asturias: http://www.museojurasicoasturias.com/) en Colunga.

Quizás no sea casualidad. No se sabe cuando surgieron los calamares gigantes pero Architeuthis ó sus antecesores directos son probablemente seres del Jurásico: lo más parecido a «dinosaurios marinos» que haya llegado hasta nuestros días…

Dejamos Asturias y ponemos rumbo a nuestro último destino en el océano Pacífico…
A los amantes de la historia les sonará la isla de Iwo Jima, escenario de una batalla crucial de la II Guerra Mundial, a la que Clint Eastwood dedicó dos películas, una para cada ejército.
Iwo Jima forma parte del archipiélago Ogasawara, a unos 1000 km al sur de Tokio. Y a estas islas volcánicas nos dirijimos, concretamente a la de Chichi Jima. Porque allí se grabó por primera vez a un Architeuthis vivo el año pasado, entre 600 y 900 metros de profundidad. Las imágenes son de una rara belleza y forman parte del documental «Monster squid: the giant is real» del canal Discovery, estrenado en enero de 2013…

¿Cuántas especies de Architeuthis existen?
Pues a pesar de que haya nombres para 21 especies, las descripciones son a menudo incompletas y poco fiables. Las dudas se han mantenido hasta este mismo año cuando Winkelmann y col. (2013) demostraron que existe una sola especie, Architeuthis dux, en base al genoma mitocondrial de unos 40 Architeuthis de todo el mundo (Japón, España, EEUU, N. Zelanda, etc…).

El naturalista danés
J.J. Steenstrup, que describió
Architeuthis dux en 1857.
Autor: C. Bickel (Wikimedia commons)

Más sorprendente aún: todos los Architeuthis pertenecen a una misma población…! y esto a pesar de su distribución global y de que los adultos ocupan zonas geográficas restringidas.

Winkelmann y col. dejan el misterio por resolver pero sugieren una expansión reciente de Architeuthis a partir de una población pequeña…ó que las paralarvas se dispersen por todo el mundo gracias a la «cinta transportadora oceánica»…ó que haya ocurrido un «barrido genético» por algún hecho desconocido…

¿Y cuál es la relación de estas criaturas fantásticas con las algas? veamos, las algas son protistas (células eucariotas). Los protistas pueden ser fotosintéticos, heterótrofos, ó ambas cosas a la vez…

Pues bien: existe un protista con aspecto de quiste de dinoflagelado que parasita las branquias de muchos cefalópodos, incluidos el calamar gigante Onykia robusta ó el pulpo «vampiro» (Vampyroteuthis infernalis), también de aguas profundas.

Onykia robusta (y un buceador). Autor: H. Kubota (1993)
Disponible en : http://en.wikipedia.org/wiki/Onykia_robusta

 

Hay que aclarar que a pesar de su nombre Vampyroteuthis es detritívoro y no le chupa la sangre a nadie…!!
Ilustración de Vampyroteuthis infernalis.
Autor: Carl Chun (1903), disponible en Wikimedia commons

A lo que ibamos… el protista misterioso (y posible dinoflagelado) se llama Hochbergia moroteuthensis.

Dada la larga lista de cefalópodos en los que se han encontrado, no sería nada raro que estos extraños parásitos «convivan» también en Taningia ó Architeuthis.

El tamaño de Hochbergia es también gigante a escala celular: miden entre 1 y 1.6 milímetros…
10 a 100 veces mayor que un dinoflagelado de vida libre…!!

Hochbergia moroteuthensis. Imágenes de McLean y col. (1987).
Hochbergia es de color dorado, posee numerosos tricocistos y unas placas triangulares que protegen la célula salvo en la zona donde se fijan al huésped. La naturaleza de Hochbergia no ha sido confirmada hasta donde yo he podido averiguar.
Sus descubridores en 1987 sugirieron que por su aspecto podría ser un dinoflagelado.
Pero faltan las pruebas genéticas, los estudios moleculares no eran todavía tan comunes.

Que Hochbergia sea un dinoflagelado no es nada descabellado porque existen numerosos dinoflagelados parásitos en toda clase de organismos marinos: peces, zooplancton, crustáceos, etc…

Jules Verne y su calamar gigante
en el puerto de Vigo…

Fin del viaje? todavía no…

…no sin recordar otra novela de Jules Verne: «La isla misteriosa».
Porque en ella descubrimos que el refugio del Nautilus estaba en una isla volcánica del Pacífico (igual que las Ogasawara)…y ése fue también su último destino….!!

Referencias:
-McLean N. y col. Giant protistan parasites in the gills of cephalopods (Mollusca). Dis. Aquat. Org. 3:119-125 (1987).
-Shinn GL & McLean N. Hochbergia moroteuthensis gen. et sp. nov., a giant protistan parasite from the giant squid Moroteuthis robusta (Mollusca: Cephalopoda). Dis. Aquat. Org. 6:197-200 (1989).
-Winkelmann I. y col. Mitochondrial genome diversity and population structure of the giant squid Architeuthis: genetics shed new light on one of the most enigmatic marine species. Proc. Royeal Soc. B 280, 20130273 (2013).
-Enigmas de la ciencia: el calamar gigante. Guerra Sierra A. Ed. Promarex, 313 pp (2006).

Criaturas fantásticas (I)

Nemo con un sextante,
ilustración de George Roux (1866-69)
para 20.000 leguas de viaje submarino.
Disponible en Wikimedia Commons.

Hola otra vez queridos «fitopasiónicos«, este mes nos alejaremos de la superficie del mar para sumergirnos en el océano profundo. Será un viaje largo pero no se lo pierdan porque lo haremos en el Nautilus…

El capitán Nemo nos espera impaciente, así que todos a bordo y el último que cierre la escotilla !!
Me atrevería a decir que los seres vivos más desconcertantes, reales ó imaginarios, habitan en aguas profundas. Lo cierto es que nuestro miedo a lo que esconden las tinieblas marinas ha creado toda clase de fantasías durante siglos.

Como las leyendas escandinavas sobre calamares y pulpos gigantescos, luego conocido como el «Kraken», que el propio Linneo incluyó en su primera edición de la clasificación de los seres vivos (Systema Naturae) bajo el nombre científico de Microcosmus.

Pero toda leyenda tiene parte de verdad, el viejo Linneo no iba tan desencaminado

Hoy en día sabemos que las leyendas del «Kraken» tienen una base real: el calamar gigante Architeuthis, que puede superar los 14 metros con tentáculos y todo…!!

Las vistas desde el Nautilus….
Neuville y Riou (1870).
Wikimedia commons

En 20.000 leguas de viaje submarino, Jules Verne describe el ataque de calamares y pulpos enormes sobre el Nautilus.

La escena comienza cuando llegan a las Bahamas (Lucayas en la novela) y desde el submarino inmóvil observan una gran agitación en los bosques de algas Laminaria. En ese momento Pierre Aronnax, Ned Land y Consejo comienzan a conversar sobre calamares y pulpos gigantes…

Aronnax menciona el caso (real) de un calamar de 6 metros aparecido en 1861 al nordeste de Tenerife. Y confirma haber visto, igual que Consejo (asistente de Nemo), un cuadro en Saint-Malo que representa el ataque de un pulpo sobre un velero.

La ciudad «corsaria»: Saint-Malo.
Autor: Daniel Plazanet (Wikimedia commons)

Y es verdad: en la «hermosérrima» ciudad bretona de Saint-Malo había un ex-voto que ilustraba el ataque de un pulpo gigante a un velero en las costas de Angola.

Este mismo que ven a continuación…
 

El ex-voto de Saint-Malo, reproducido
por P. Dénys de Montfort (1801).

Los ex-votos eran representaciones en agradecimiento a algún milagro, y así debieron considerar los marineros escapar con vida de aquel trance…¿verdad ó leyenda?…»qui sait».

Este pulpo sería el llamado «pulpo colosal» por el naturalista Pierre Dénys de Montfort, cuya existencia no ha sido nunca demostrada científicamente…!!

Por debajo de los 200 metros de profundidad, la luz es una «niebla azulada» que desaparece por completo al adentrarnos en la zona mesopelágica, hasta los 1000 metros de profundidad.

En el océano profundo no hay fotosíntesis, sus habitantes sobreviven bien a base de los detritus que les llegan desde de la superficie ó de otros animales a quienes atraen ó desconciertan con su capacidad para producir bioluminiscencia.
…Recuerden que viajamos en el Nautilus: nos avisan de que «algo» se mueve en el exterior !!

Este calamar enorme se llama Taningia danae…y estamos de suerte !! porque entre nosotros se encuentra Xulio Valeiras, del IEO de Vigo, que al igual que el profesor Aronnax nos relatará una experiencia real…

«En febrero de 2013 un pesquero gallego capturó una Taningia danae de forma accidental en sus redes al NO de Galicia (zona de Cedeira) a aprox. 225 metros de profundidad. El ejemplar pesaba 54 kilos y tenía una longitud de 170 cm. Se trata de una especie oceánica mesopelágica de la que hay citas en diversos puntos del mundo, y solo 3 anteriores en Galicia. Aunque no sirve para el consumo humano fue llevado a puerto y donado para su uso científico. Recogido por investigadores del IEO en Coruña y trasladado al IEO de Vigo para su examen por expertos del IEO, CSIC y la Universidad de Aberdeen. Destacan en su anatomía los dos grandes fotóforos en dos tentáculos que funcionan a modo de faros, y los tentáculos fuertemente armados con garfios, así como su gran aleta

Aquí van unas cuantas fotos…

La Taningia danae en el IEO de Vigo. Arriba a la izquierda, el pico ya extraído.
Arriba a la derecha: Xulio Valeiras (IEO de Vigo), Graham Pierce (Univ. de Aberdeen)
y Angel Guerra (IIM-CSIC, Vigo). Autor de casi todas: Xulio Valeiras.
Los fotóforos de Taningia, órganos encargados de la bioluminiscencia, son del tamaño de dos huevos (de gallina)…..!!!. Algunos cefalópodos producen ellos mismos su bioluminiscencia, mientras que otras especies «emplean» a bacterias luminiscentes: Aliivibrio fischeri.
Por curiosidad les diré que el famoso género de calamar gigante Architeuthis no tiene fotóforos…pero de él hablaremos en la próxima entrada.
A: Sepia officinalis, B y C: Pyrocystis fusiformis
al microscopio óptico y células con bioluminiscencia
Autor: (A) Hans Willewaert (Wikimedia commons)
(B y C) Disponibles en la web MicrobeWiki.
En lo que respecta a la bioluminiscencia existe un curioso experimento que relaciona cefalópodos y dinoflagelados. Los cefalópodos en cuestión eran Sepia officinalis y la «simpática» Euprymna scolopes. La especie de dinoflagelado Pyrocystis fusiformis.

Fleisher y col (1995) concluyeron que los cefalópodos localizaban más fácilmente a sus presas (misidáceos, camarones, etc) gracias a la bioluminiscencia de Pyrocystis…!!

Las teorías sobre la función de la bioluminiscencia en las algas son diversas, y una de ellas es la de «alarma contra ladrones» (burglar alarm): la bioluminiscencia de los dinoflagelados serviría durante el ataque de sus predadores para atraer a otros predadores de mayor tamaño que devoran a los anteriores…
No dije que era simpática la Euprymna?
Esta sepia diminuta se conoce
en inglés por  «Hawaiian bobtail squid»
Autor: Nick Hobgood (Wikimedia commons)
Así, las algas luminiscentes serían la «alarma» que beneficia a la población en su conjunto, expuesta a una menor predación.

Pero volvamos a los calamares gigantes.

La historia de hoy termina así: esta misma semana, la Taningia congelada desde febrero en el IEO de Vigo fue cedida al Centro del Calamar Gigante (Luarca, Asturias):
http://www.cepesma.org/quienes-somos/centro-del-calamar-gigante/

Gracias a su puesta en marcha por CEPESMA (Coordinadora para el Estudio y Protección de las ESpecies MArinas) este centro contiene hoy en día una colección de referencia a nivel mundial de estas criaturas fantásticas, protagonistas de la entrada de hoy…

Architeutis dux en el Centro del Calamar Gigante (Luarca)
Fuente: http://www.saposyprincesas.com
Así que ya saben, si pasan por Luarca no dejen de visitarlo (me incluyo también!) porque podrán ver, entre otros, a este Architeuthis dux
El Nautilus prosigue su viaje…y en lo que resta de travesía nos aguardan nuevas sorpresas…!!
Agradecimientos:
-A Xulio Valeiras por las imágenes, el texto sobre Taningia y la referencia de Fleisher…
-A Philippe Petout, conservador del museo de Saint Malo, por la información sobre el ex-voto  (ver addendum).
Referencias:
-Fleisher KJ y Case JF. Cephalopod predation facilitated by dinoflagellate luminiscence. Biol. Bull. 189: 263-271 (1995).
-Enigmas de la ciencia: el calamar gigante. Guerra Sierra A. Ed. Promarex, 313 pp (2006).
-20.000 leguas de viaje submarino. Verne J. (1869). Editado por elaleph (disponible gratuitamente en la web http://www.elaleph.com).

Addendum:

-Cuando escribí esta entrada me pregunté si seguiría existiendo el ex-voto del pulpo gigante pero no pude encontrar esa información ni localizar la capilla de Saint-Thomas en el callejero actual de Saint Malo. Así que lo consulté directamente por email al ayuntamiento de Saint Malo y el 3/6/2013 obtuve por fin la respuesta: Philippe Petout, conservador del Museo de Saint Malo, me confirmaba que la capilla de Saint-Thomas fue desafectada durante la revolución francesa, y demolida en el último cuarto del s.XIX. Sin embargo, el ex-voto del pulpo pudo desaparecer antes, durante la misma revolución. Su existencia fue conocida gracias al abad François-Gilles-Pierre-Barnabé Manet (Pontorson 1764-Saint Malo 1844). Él conoció Saint Malo antes de dicha revolución, con solo 10 años, y fue el autor de numerosas obras dedicadas a la historia, antigüedades y costumbres de dicha ciudad.

La primavera del mar

 

«Spring is coming». Parque Camilo José Cela (Vigo)

 

Se comenta que el 20 de marzo llegó la primavera al hemisferio norte.

En tierra es fácil saberlo: llegan los brotes verdes, las primeras flores, los pajarillos cantan.
Y en el mar? pues aunque todo parezca igual…va a ser que no.
La proliferación de primavera
del fitoplancton
http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/SeaWiFS/TEACHERS/sanctuary_6.html

En primavera ocurre una «explosión» de fitoplancton, un auténtico «prado» de algas se extiende desde latitudes medias, tal como muestra la clorofila leída por el satélite SEAWIFS.

Esta explosión es muy intensa en el Atlántico norte: en la animación siguiente vemos como surge cada año en esta región la enorme «marea verde»…

La proliferación de algas en primavera es (ya lo decía Rocío Jurado), «como una ola» que avanza desde latitudes medias hacia el polo norte a una velocidad de 20 km al día, cubriendo una distancia de 2.000 km.

Y ustedes, queridos lectores, dirán: muy bonito todo pero son imágenes coloreadas. Sí, pero el fitoplancton cambia (y mucho) el color del mar: desde el añil oscuro de los «desiertos oceánicos» se pasa al verde-aguamarina turbio por la densidad de células, como se aprecia en esta imagen en la costa de Newfoundland (Canadá).
Disponible en la web Earth Observatory de la NASA: http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=45172
La imagen pertenece al satélite TERRA: color natural gracias al espectroradiómetro MODIS.

A pesar de que la proliferación de primavera es un fenómeno estudiado desde hace décadas, las razones que la explican siguen bajo discusión. La hipótesis general más aceptada la planteó en 1953 el noruego Harald Sverdrup con su teoría de la «profundidad crítica». Vamos a explicarla con este dibujo.

Adaptado (y mucho) de Sverdrup, 1953.
La capa superior del océano es turbulenta y su profundidad (5-300 m) varía según el viento, las mareas en zonas costeras, etc. El fitoplancton necesita luz y nutrientes para crecer. En invierno hay menos luz y más turbulencia: las algas se diluyen en la capa de mezcla profunda y oscura.
En la profundidad de compensación se igualan las tasas de fotosíntesis y respiración. Bajo ella la fotosíntesis sigue disminuyendo con la profundidad (suponemos respiración constante), hasta llegar a una profundidad donde se iguala el área amarilla (respiración total) con el área blanca (fotosíntesis): ahí está la profundidad crítica.
Sverdrup propuso que la proliferación de primavera sucede cuando la capa de mezcla es menor a la profundidad crítica.
El aumento de calor y la lluvia estabilizan la capa superior, las células se concentran en ella y la luz + los nutrientes hacen el resto…

La proliferación de primavera en Hokkaido (Japón).
27 de Marzo 2013 (Satélite Aqua)
Disponible en la web Earth Observatory (NASA)

La teoría de la profundidad crítica fue un «hito» en ecología marina, una gran idea que ha estimulado el conocimiento y nuevas hipótesis y ciencia a su alrededor. Pero como siempre, el tiempo obliga a revisar, actualizar y a veces abandonar las teorías.

Esto ha sucedido con la profundidad crítica según Behrenfeld (2010) y «abandoning Sverdrup’s critical depth hypothesis on phytoplankton blooms». La clave es distinguir entre las causas y las correlaciones, como en el chiste de la Coca-Cola.
Los cambios de la primavera coinciden con la proliferación del fitoplancton, pero esto no quiere decir que las algas no «despierten» antes…

Según Behrenfeld la proliferación comienza en invierno cuando la capa de mezcla es mayor. Ello permite que las algas accedan a los nutrientes profundos: las algas, aunque dispersas, crecen al máximo. Después la primavera reduce la capa de mezcla y concentra las células en la capa superior…

Pero mi colega Lourdes Velo-Suárez me comenta en primicia que Mahadevan y col. (Science, 2012) dan un nuevo giro (nunca mejor dicho) a las hipótesis sobre el tema primaveral
Agárrense que vienen curvas !!

Eddies en el mar de Weddell (Antártida).
Fuente: NASA. Disponible en Wikimedia commons.

Ellos dicen que la estabilización del mar no se debe al calor primaveral sino a los «eddies«.

Los eddies son giros oceánicos de 1-200 km de diámetro debidos al efecto del viento y la rotación de la Tierra sobre las corrientes. Sin entrar en más detalles, el giro de un eddy puede desplazar agua más ligera hacia la superficie y estabilizar la capa de mezcla en su interior.

Según Mahadevan estos eddies inician la estratificación y proliferación de algas de forma aislada, son los «oasis» que surgen en el invierno para el fitoplancton. Y luego el calor primaveral pone la puntilla y extiende la estratificación «como una ola«…

Este trabajo está apoyado por un magnífico video del WHOI.
…Con él les dejo hasta la próxima entrada…!!

Agradecimientos
-A Lourdes Velo-Suárez, la «fuente secreta» del WHOI, por enviarme el artículo de Mahadevan que inspiró esta entrada.
Referencias:
-Behrenfeld M. Abandoning Sverdrup’s critical depth hypothesis on phytoplankton blooms. Ecology 91:977-989 (2010).
-Mahadevan A. y col. Eddy-driven stratification initiates North Atlantic spring phytoplankton blooms. Science 337: 54-58 (2012).
-Sverdrup H. On conditions for the vernal blooming of phytoplankton.J. Cons. Cons. Int. Explor. Mer. 18:287-295 (1953).