Imagen de portada: ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus). Fuente: Nature picture library
El aspecto de los seres vivos ha sido fundamental a lo largo de la historia para estudiar las relaciones evolutivas y establecer su clasificación en el árbol de la vida. Pero a menudo las apariencias engañan.
Árbol evolutivo y características de los mamíferos. Fuente: Wesley y col. (2008).
Existen organismos de difícil clasificación, con atributos mixtos. Un clásico es el ornitorrinco, una especie de «castor alienígena»: mamífero con hocico de pato, venenoso, que pone huevos…
Los adultos no tienen dientes y detectan a sus presas bajo el agua mediante electrorrecepción. ¿pero esto qué es? ¿PERO ESTO QUÉ ES? ¿un mamífero o un reptil?
Los estudios genéticos, incluida la secuenciación de su genoma, sugieren que la rama evolutiva de los ornitorrincos (monotremas) se desgajó del resto de mamíferos hace 166 millones de años, antes de la aparición de marsupiales y placentarios en otra rama paralela.
Y si nos remontamos aún más atrás, las líneas evolutivas que dieron lugar a mamíferos y reptiles (sinápsidos y saurópsidos) se cree que comenzaron a divergir hace 315 m.a.
Lo que sucede con los ornitorrincos es que evolucionaron en Australia por su cuenta, manteniendo en algunos casos y desarrollando en otros (por convergencia evolutiva) características «reptilianas».
Un rompecabezas que incluso les parecía un fraude a los naturalistas británicos que examinaron por primera vez los restos de un ejemplar a finales del s.XVIII.
Pues bien. En 2019 se publicó un estudio que descubrió algo igual de estrafalario que un ornitorrinco, pero esta vez entre los dinoflagelados. Su nombre científico Centrodinium punctatum.
No se trataba de una especie nueva. La describió Cleve en 1900 como Steiniella punctata y luego en 1907 con la creación del género Centrodinium se fueron descubriendo e incorporando nuevos miembros a este género durante el s.XX, incluida nuestra protagonista de hoy.
Centrodinium punctatum. G y H son imágenes de epifluorescencia destacando la tinción del núcleo. Fuente: Li y col. (2019), Sciencedirect.
Como pueden comprobar el aspecto de Centrodinium punctatum es el de haber tenido un serio accidente…
Pero técnicamente se le describe como fusiforme (que suena mejor). Apenas se habían estudiado algunos individuos en muestras naturales y debido a la falta de información su posición taxonómica entre los dinoflagelados era cuando menos incierta. Las microalgas se clasifican combinando caracteres morfológicos y moleculares. Y como no había datos genéticos se le suponía cercano a otros géneros de aspecto similar.
En verano de 2016 a partir de muestras del mar de la China Oriental, Li y col. (2019) aislaron dos cultivos de Centrodinium punctatum y consiguieron secuencias genéticas para situar -por fin- a una especie de este género. Y despejaron la incógnita inicial (¿dónde está situado?) pero al igual que en un escape room abrieron una puerta a otra habitación y un nuevo acertijo.
Filogenia (SSU+ITS+LSU) de Centrodinium punctatum. Fuente: Li y col. (2019), Sciencedirect.
Las secuencias de C. punctatum lo colocaron entreotras especies del género Alexandrium. Es decir, dicho organismo, genéticamente hablando, parece Alexandrium.
Lo suyo es que los géneros taxonómicos agrupen especies que comparten un ancestro común. Pero aquí se nos ha colado un ornitorrinco en la habitación. O mejor dicho: un Alexandrium espachurrado.
¿Cómo explicar la posición de Centrodinium punctatum?
Aquel resultado sugería que el género Alexandrium no es monofilético sino parafilético. Es decir, que las especies incluidas en Alexandrium no comparten un ancestro común.
Y esto es un problema sin solución al menos por el momento. Para «corregir» esta anomalía haría falta más información y luego bien dividir Alexandrium en varios géneroso ampliarlo/redefinirlo para incluir al ornitorrinco. Perdón, a Centrodinium.
El primer movimiento no se hizo esperar…
Sin apenas tiempo para reponerse del sustoGómez y Artigas (2019) secuenciaron dos especies más de Centrodinium y esta visión más amplia de Centrodinium les llevó a plantear un reparto de especies de Alexandrium en 4 géneros (Alexandrium, Gessnerium, Protogonyaulax y Episemicolon).
Pero Alexandrium no es un género cualquiera. Incluye especies productoras de toxinas paralizantes que ocasionan graves daños económicos y riesgos tanto para la salud humana como fauna marina all over the world. Así pues, un cambio tan radical como el que planteaban Gómez y Artigas (2019) tendría un gran impacto y necesita bases sólidas para convencer y lograr el consenso de la comunidad científica.
Alexandrium minutum. Autor: F. Rodríguez.
Sucedió todo lo contrario. En 2020 se publicó un artículo-respuesta firmado por 50 autores (Mertens y col.) cuyo título no dejaba lugar a dudas sobre el consenso: «Morphological and phylogenetic data do not support the split of Alexandrium into four genera».
En él se rebatían las razones, tanto morfológicas como genéticas, que justificaban la propuesta de dividir Alexandrium en cuatro géneros.
No entraré en detalles porque no vienen al caso y pueden encontrarlos en el trabajo en cuestión si el interés les lleva a esa orilla taxonómica. Bastará con resumirles que los caracteres morfológicos para sustentar a dichos géneros no eran estables ni suficientes. Y no sólo para los 4 nuevos sino para separar al propio Centrodinium de Episemicolon.
En cuanto a los resultados genéticos las críticas se centraron en la falta de resolución y de solidez necesarias en los análisis para reconstruir las relaciones evolutivas entre dichos géneros. Ya lo dijo Carl Sagan: «extraordinary claims require extraordinary evidence«.
La alternativa sería ampliar Alexandrium y esa es la idea que lanzaron Mertens y col. al final de su artículo-respuesta a Gómez y Artigas. Pero todavía no hay novedades taxonómicas al respecto…encajar al ornitorrinco no debe ser tarea fácil.
Mientras, lo que sí ha llegado es un nuevo trabajo (Shin y col. 2020) con el interesantísimo resultado de que (el aún llamado) Centrodinium punctatum produce saxitoxinas (toxinas paralizantes; PSTs)…al igual otras 14 especies de Alexandrium. Quién sabe. Más que una sorpresa esto podría ser en el futuro un clavo más para meterlo en Alexandrium y cerrar la historia de hoy.
Referencias:
Gómez F. y Artigas L.F. Redefinition of the dinoflagellate genus Alexandrium based on Centrodinium: reinstatement of Gessnerium and Protogonyaulax, and Episemicolon gen. nov. Hindawi J. Marine Biol. 1284104 (2019).
Li Z. y col. Discovery of a new clade nested within the genus Alexandrium (Dinophyceae): Morpho-molecular characterization of Centrodinium punctatum (Cleve) F.J.R. Taylor. Protist 170 (2), 168–186.
Mertens K.N. y col. Morphological and phylogenetic data do not support the split of Alexandrium into four genera. Harmful Algae 98:101902 (2020).
Shin H.H. y col. Centrodinium punctatum (Dinophyceae) produces significant levels of saxitoxin and related analogs. Harmful Algae 100:101903 (2020).
Wesley C.W. y col. Genome analysis of the platypus reveals unique signatures of evolution. Nature 453:175-183 (2008).
https://fitopasion.com/wp-content/uploads/2021/09/platypus-ornithorhynchus-anatinus-18937164.jpg400600Francisco Rodriguezhttps://fitopasion.com/wp-content/uploads/2021/06/logo-FITOPASION.pngFrancisco Rodriguez2021-09-28 19:48:062021-09-28 19:48:07Un ornitorrinco en la habitación
Imagen de portada: mar de ardora en la ría de Vigo. Autor: Buceo Islas Cíes.
En la última semana se han publicado muchísimas imágenes de mareas rojas en las Rías Baixas, sobre todo en las de Vigo y Pontevedra, asociadas con bioluminiscencia («mar de ardora» le decimos por aquí). El aspecto de las manchas es el típico de Noctiluca. Su tamaño (cerca de 1 milímetro) permite observarlas a simple vista y si llenas una botella verás miles de bolitas flotando en una capa anaranjada (parecen aceite).
Ardora en la Ría de Vigo, 03-09-21 (Buceo Islas Cíes)
Areamilla, 05-09-2021 (Cangas do Morrazo). Autor: F. Rodríguez
De ellas he escrito numerosas veces en estos 11 años (ay josús…). Si escriben «Noctiluca» en el buscador del blog descubrirán entradas como esta o esta otra con más información sobre ellas. Hoy nos bastará con recordar que son dinoflagelados heterótrofos (no realizan fotosíntesis), que zampan gran variedad de plancton.
Dejemos las Rías Baixas y el «Vigocentrismo». En meses anteriores, durante julio y agosto, se publicaron numerosas noticias en prensa, televisión y RRSS sobre mares de ardora en A Costa da Morte («Un baño no mar de ardora coa Vía Láctea de compañeira en Corme«; GCIENCIA, 8-VII-2021; «¿Cuándo y por qué arde el mar de la Costa da Morte?»; La Voz de Galicia, 13-VII-2021).
En cuanto a los vídeos destacaría este enlace de @drewkorme entre el 15-16 de agosto en Ermida (Corme). En su cuenta de instagram descubrirán imágenes preciosas. Pero como no puedo enlazar su vídeo desde facebook aquí va otro de una playa cercana (Niñóns, Ponteceso), de Oscar Blanco.
Las Rías Altas de Galicia poseen un encanto natural único. Y zonas como Carnota y la Ría de Corme e Laxe parecen idóneas para disfrutar de la ardora durante el verano. Es sólo una impresión subjetiva porque no hay registros sistemáticos ni seguridad al 100% de que la vayas a ver. Sobre esto hablaremos al final…
Basta leer noticias como «Cinco playas gallegas para disfrutar del Mar de Ardora» (La Voz de Galicia, 1-IX-2021) para darse cuenta de que A Costa da Morte es un destino interesante para disfrutar de la ardora.
Además, alejada de grandes ciudades, dicha región posee mucha menos contaminación lumínica que las Rías Baixas o el área de influencia de A Coruña donde si no ponemos farolas cada 50 metros alumbrando al mar no nos quedamos tranquilos (no vaya a ser que salga un Kraken y no lo veamos).
Animado por estas noticias (y antes de que las Noctilucas invadiesen el sur de Galicia), nos fuimos a la Ría de Corme e Laxe (mi chica y yo) el 29 de agosto con el objetivo de ver la ardora. Y por supuesto también para recoger muestras y examinarlas en el IEO de Vigo.
Aquel mismo día de mañana observamos una marea roja en la playa de Laxe. O eso parecía…porque al acercarnos resultó ser una acumulación de macroalgas de aspecto plumoso, muy finas. Teñían la orilla de color vino tinto pero no había ninguna proliferación de fitoplancton…
Playa de Laxe (29-VIII-2021). Autora: Mónica Pazos
Una de las playas que citaron en prensa para ver ardora era la de Rebordelo (Cabana de Bergantiños), a 5 minutos en coche de Laxe. Durante la tarde escuchamos conversaciones en terrazas y restaurantes donde hablaban también sobre ella. Así que fuimos a Rebordelo la noche del 29 al 30 de agosto.
A la playa se llega por una carretera estrecha y muy empinada. Mientras discutíamos si habría suerte nos sacó de dudas un fulgor azul a lo lejos. A las 22:30 llegamos andando al arenal y para entonces el acceso ya estaba atascado de coches haciendo cola para aparcar.
La orilla de la playa estaba llena de gente con móviles y cámaras registrando el espectáculo de las olas iluminadas por la ardora.
Pasamos allí casi dos horas. Me bañé con precaución: el mar estaba en calma y el agua fresca pero soportable. El más mínimo movimiento hacía que la ardora iluminase el mar mientras rompían olas azules en la ensenada y en la orilla.
No conseguí grabarla pero dada la cantidad de imágenes y vídeos que se publican lo importante es disfrutar del espéctaculo ¡¡y apagad los flashes por favor!! ¡¡y las linternas hacia el suelo por favor!!.
El desfile de coches iluminaba la playa ocultando la bioluminiscencia y hasta que no paró un poco el tráfico no se pudo apreciar la ardora en todo esplendor.
Cuando regresamos a Laxe revisé las muestras de Rebordelo y a simple vista no veía nada en el agua. No tenían color y tampoco bolitas de Noctilucas. Mantuve las muestras en un lugar fresco y al día siguiente las observé al microscopio en el IEO de Vigo.
Confirmé que no había ni una Noctiluca pero bullían multitud de dinoflagelados, principalmente del género Alexandrium. A bote pronto había dos tipos de células según su tamaño: A. minutum (pequeñito y escaso) y un Alexandrium gordito y redondo que llenaba la muestra y danzaba sin parar.
También había Lingulodinium polyedra de mayor tamaño todavía, poco abundante pero fácil de distinguir por su aspecto acorazado y poliédrico. Muchas especies de Alexandrium (excepto A. minutum) producen bioluminiscencia ¡y Lingulodinium también! Así que todo encajaba.
Faltaba confirmar qué especie de Alexandrium dominaba la muestra. La principal sospechosa era A. tamarense aunque en vivo no hay forma de distinguirla (al menos yo) de otra muy similar: A. ostenfeldii.
Tiñendo sus placas de celulosa pueden discriminarse mediante epifluorescencia gracias a un poro situado entre dos de sus placas. Si dicho poro es diminuto (o no lo puedes ver) se trata de A. tamarense. Y así fue: las células que conseguí observar en la posición adecuada cumplían esa condición.
Células de A. tamarense aisladas de la ardora de Rebordelo. La flecha blanca indica el poro del que les hablé (Vp; no visible en la imagen de la izquierda). Imagen de epifluorescencia obtenida en el IEO de Vigo. Autor: F. Rodríguez
Días después las secuencias genéticas (LSU y ITS rADN) de dos células confirmaron que se trataba de Alexandrium tamarense. Así que dicha especie es seguramente la que produce la ardora en Rebordelo y otras playas cercanas…y me atrevo a decir que en Carnota también.
En la Ría de Corme e Laxe no hay bateas de mejillón. El Instituto Tecnológico para el Control del Medio Marino de Galicia (INTECMAR) posee allí una estación de muestreo (C5) de condiciones ambientales y fitoplancton. Está localizada en Ponteceso, en la desembocadura del río Anllóns en el interior de la Ría. Y a posteriori, en los recuentos de fitoplancton de la semana siguiente destacaba Alexandrium spp. con más de 85.000 células/litro.
Alexandrium tamarense no es tóxico. Aunque si hacen una búsqueda en internet descubrirán que se cita como especie tóxica. La confusión tiene que ver con el hecho de que se denominaron como A. tamarense lo que en realidad eran varias especies de Alexandrium.
A menos que seas un experto en morfología resulta francamente difícil diferenciar sin atisbo de dudas unas cuantas especies de este género. Dado el esfuerzo (y tiempo) que supone identificarlas suelen agruparse bajo la etiqueta de Alexandrium spp., y durante décadas se habló del «complejo de especies A. tamarense» para englobarlas.
En 2014 John y col. publicaron un estudio en el que por fin asignaban nombres válidos a lo que hasta entonces eran Alexandrium tamarense de los grupos I a V. Si quieren ampliar detalles ya conté esta historia en La importancia de llamarse Alexandrium.
¿Cuál es el verdadero Alexandrium tamarense? pues el antiguo grupo III, que corresponde con organismos aislados de la localidad tipo (donde se describió) y que también es el de Galicia.
Esta especie no es tóxica, a diferencia de otras del antiguo «complejo tamarense» (citados como A. tamarense tóxicos en estudios anteriores a 2014).
Marie V. Lebour describió A. tamarense en 1925. Y lo hizo con estas palabras…
(Goniaulax tamarensis) This little species was found up the river Tamar in estuarine water. Cell roundish, rather longer than broad. No apical horn […] Found only in the river Tamar estuary, near Plymouth.
The dinoflagellates of Northern Seas (Lebour, 1925)
Lebour mercería por sí sola una entrada aparte. Fue una ilustre bióloga que estudió diferentes organismos planctónicos, no solo microalgas sino también copépodos y fases larvarias de peces, moluscos y crustáceos.
Comenzó estudiando el microplancton en el Plymouth Marine Laboratory cuando ya tenía 39 años y allí fue donde desarrolló toda su carrera.
Sus libros sobre dinoflagelados y diatomeas fueron los primeros en lengua inglesa. En concreto «The Dinoflagellates of the Northern Seas«, que incluía entre otras la descripción de A. tamarense e ilustraciones propias (no se había descubierto el método de tinción de placas que les mencionaba antes, así que tiene un mérito impresionante con los medios de la época).
Desembocadura del río Anllóns en la Ría de Corme e Laxe. Autor: D. Lema. Fuente: minube
Alexandrium tamarense es una especie estuarina así que encontrarla en la playa de Rebordelo –y con total seguridad en las demás playas de la Ría de Corme e Laxe donde hay ardora– no es ninguna sorpresa.
La combinación del aumento de temperatura en verano y los aportes de agua dulce (menos densa) favorecen la estratificación de la capa superficial con abundantes nutrientes y luz, impulsando el crecimiento de las poblaciones de A. tamarense.
El río Anllóns desemboca en una amplia zona de marisma y en la imagen de satélite que verán a continuación se observan señales intensas de clorofila, a las que deben contribuir las poblaciones de A. tamarense.
Si fuesen Noctilucas no veríamos esa señal porque son heterótrofas (no contienen clorofila propia, aparte de la de sus presas a medio digerir).
Imagen de la desembocadura del río Anllóns, en la Ría de Corme e Laxe (Sentinel 2, tratada con un índice normalizado de clorofila). Autor: Jorge Hernández.
La Ría de Corme e Laxe es casi «de bolsillo» si la comparamos con otras muchas rías gallegas.
Desde el puerto de Laxe la podemos contemplar en buena parte…
Puerto y playa de Laxe. Autor: F. Rodríguez
No es de extrañar que la influencia del Anllóns favorezca el crecimiento de especies estuarinas como A. tamarense en varias zonas de dicha ría, manteniendo poblaciones locales y estimulando su proliferación estival año tras año.
A ello seguramente contribuye también la formación de quistes por esta especie y su permanencia en los sedimentos para «despertar» cuando las condiciones son idóneas.
La ardora en la playa de Carnota también es común durante el verano tal como asegura mi compañera Pilar Rial, asidua del lugar. Y adivinen…a la zona norte de esta inmensa playa llegan aportes de agua dulce que desembocan en la playa «Boca do Río». De hecho, en la colección de cultivos CCVIEO tenemos un A. tamarense aislado de Carnota de una muestra estival recogida por Pilar.
Carnota es la playa más grande de Galicia. Fuente: El Español
El interés que despierta la bioluminiscencia desde el punto de vista turístico ha crecido muchísimo a raíz de las imágenes y vídeos en estos últimos años. Incluso nos llegan consultas al IEO, directamente o a través de la Xunta de Galicia, de personas que quieren visitar Galicia y saber dónde ver la ardora.
No se puede saber con total certeza dónde y cuándo va a haber un mar de ardora espectacular.
Pero sí es posible tener más probabilidades de verlo con información actualizada. Ahora mismo sólo funciona el boca/oreja, las noticias de prensa y los avisos en redes sociales…
Pero veo posible (e interesante por varios motivos) desarrollar una aplicación móvil basada en «ciencia ciudadana» que registre avistamientos de ardora geolocalizados por particulares. Esta aplicación tendría además interés científico: si los datos se recogen de forma continuada a lo largo del tiempo podríamos estudiar tendencias espacio-temporales y relacionarlas con los organismos responsables. Y también obtener datos muy valiosos de cara a desarrollar herramientas predictivas.
Por último y no menos importante: todo esto debería ir acompañado de información adecuada y respeto por los valores medioambientales del entorno.
Volviendo al principio, las manchas anaranjadas de Noctiluca son fáciles de reconocer y dan pistas para buscar playas y zonas de costa con ardora en la/s noche/s siguiente/s. Pero aunque las veas de día, las corrientes puede que las desplacen y te lleves un chasco de noche. Lo mejor es tener paciencia y visitar varios lugares en los alrededores…
En el caso de A Costa da Morte y A. tamarense no tengo noticias deque se vean mareas rojas durante el verano. ¡Ni siquiera yo mismo lo comprobé en esta ocasión! Pero si alguien de ustedes tiene información les agradecería que dejen aquí sus comentarios ¡muchas gracias!
Rebordelo (26-VIII-2021, 4 días antes de la ardora de esta entrada). Autor: Antonio Fuentes Lema
NOTA:¡Pues sí que había marea roja en Rebordelo! el 8 de septiembre de 2021, Antonio Fuentes Lema (@Tonhox4), publicó en twitter varias imágenes de la playa, tomadas el 26 de agosto, con el agua teñida de color marrón.
Los dinoflagelados fotosintéticos con peridinina tiñen el mar de color marrón-rojizo, muy diferente al naranja de las Noctilucas que proliferan en nuestras costas.
Agradecimientos: a todos los que compartisteis imágenes conmigo para elaborar esta entrada, en especial a Jorge por la imagen de Sentinel 2 y a Antonio por confirmar la marea roja en Rebordelo.
Y gracias también a Basti (CACTI, UdV) que siempre hace lo posible por analizar y enviar las secuencias lo antes posible.
Referencias:
Dolan JR. Pioneers of plankton research: Marie Lebour (1876–1971) J. Plankton Res. 1–4. (2021).
John U. y col. Formal revision of the Alexandrium tamarense species complex (Dinophyceae) taxonomy: the introduction of five species with emphasis on molecular-based (rDNA) classification. Protist 165(6):779-804. (2014).
Lebour MV. The Dinoflagellates of the Northern Seas. Plymouth (UK), Marine Biological Association of the United Kingdom, 250pp. (1925).
https://fitopasion.com/wp-content/uploads/2021/09/1630940609756.jpg12001600Francisco Rodriguezhttps://fitopasion.com/wp-content/uploads/2021/06/logo-FITOPASION.pngFrancisco Rodriguez2021-09-06 20:10:402021-09-13 16:43:28No es Noctiluca todo lo que reluce
Los Makah son una de las 566 tribus nativas americanas de EEUU reconocidas como «naciones domésticas dependientes” bajo tutela del gobierno federal. Fuente: twilight wiki. La imagen de portada es obra de Alex McCarty.
Los Makah son una tribu nativa americana de Neah Bay (WA), el extremo más noroccidental de EEUU, excluyendo Alaska.
El mar era muy importante para los Makah. El origen de su nombre (según tribus vecinas) significa «pueblo generoso con la comida«. Pero en su lengua, los Makah se hacían llamar «qwi-dich-cha-at«: el pueblo que vive cerca de las rocas y las gaviotas.
Sus tierras originales poseían densos bosques en el interior y una extensa costa, lindando con el estrecho de Juan de Fuca y el océano Pacífico.
Al igual que otras culturas indígenas aprovechaban los recursos naturales en cada época del año con una sabiduría y respeto profundos a los animales y plantas que aseguraban su sustento. La fauna marina les proveía de alimentos básicos y de enorme valor comercial, como las pieles de nutria de mar.
Territorio original de los Makah (gris) y reserva actual (polígono blanco en el extremo noroeste). Fuente: nwcoastindians
Para hacerse al mar construían largas canoas con madera de cedro rojo que podían tener velas. Los Makah eran navegantes expertos y no les preocupaba alejarse y perder de vista la tierra.
Cazaban ballenas, focas y nutrias de mar, además de pescar fletán, salmones y recolectar marisco en sus costas.
La caza de ballenas era un orgullo para los Makah y una tradición muy importante. Incluía rituales y ceremonias espirituales, e inspiraba canciones, danzas y motivos de artesanía. De ellas aprovechaban la carne y la grasa. También usaban huesos de ballena para fabricar objetos diversos y adornos personales.
El contacto con europeos a finales del s.XVIII fue desastroso para su sociedad y la transmisión de su cultura, debido a las muertes por culpa de enfermedades como la viruela y la gripe.
En 1855 firmaron un tratado con EEUU según el cual cedieron casi todo su territorio a cambio de mantener sus derechos de caza y pesca. Abandonaron la caza de ballenas a comienzos del s.XX (en 1999 capturaron la primera en 70 años), pero los productos del mar (y el marisco en particular), continúan siendo esenciales en la dieta de los Makah. Aquí quería yo llegar…
Pescadores Makah arrastrando una ballena (1914). Autor: C. Asahel. Fuente: University Libraries
El marisco de la costa oeste de Norteamérica puede contener niveles peligrosos de toxinas paralizantes debido a proliferaciones de dinoflagelados como las del género Alexandrium.
Entre las citas históricas de intoxicaciones en la costa oeste destaca la muerte de 100 cazadores rusos en 1799 tras consumir mejillones en Alaska.
Desde 1957 existe en el Estado de Washington un programa de control y análisis de toxinas en moluscos. Los cierres para evitar intoxicaciones por toxinas paralizantes (PSP, Paralytic Shellfish Poisoning) son habituales cada año entre abril y octubre en la región de los Makah. Pero ellos mantienen su propio criterio y costumbres al respecto.
Conocen perfectamente el riesgo de consumir marisco contaminado pero suelen recogerlo en zonas que consideran seguras. Y no sólo esto: un estudio antropológico reveló que muchos se creen inmunes a las toxinas. Cierto es que los Makah apenas sufren intoxicaciones.
Su tradición oral menciona fiestas tribales en las que compartían marisco con miembros de otras tribus. Si los visitantes enfermaban, a los Makah, consumidores habituales de moluscos, no les ocurría nada.
Las toxinas paralizantes (p.ej. saxitoxinas y tetrodotoxinas) bloquean la transmisión de impulsos nerviosos al interferir en el funcionamiento normal de proteínas transmembranales (canales de sodio (Na+) dependientes de potencial), provocando parálisis neuromuscular y el síndrome PSP que puede ser mortal.
En moluscos la acumulación y eliminación de toxinas paralizantes es muy variable según la especie. La mayoría de bivalvos son relativamente insensibles porque sus nervios y músculos utilizan principalmente canales de Calcio (Ca+).
Pero las saxitoxinas pueden ser fatales en fases juveniles de su ciclo de vida. Como respuesta, Bricelj y col (2005) demostraron que poblaciones de almejas de Nueva Inglaterra (Mya arenaria) expuestas de manera crónica a saxitoxinas, poseían mutaciones genéticas que aumentaban 1000 veces su resistencia.
La simple sustitución de un aminoácido es responsable de esta ventaja adaptativa (peligrosa para la salud pública ya que podrían acumular más toxinas que sus congéneres «normales»).
Para descubrir si existen bases genéticas que apoyen la creencia de los Makah, Adams y col (2016) se inspiraron en el ejemplo de las almejas.
Tomaron muestras de ADN a 83 individuos (usando palillos bucales), y rastrearon aquellas mutaciones que reducirían la afinidad de la saxitoxina por el canal de Na+ en músculo esquelético (Nav 1.4).
¿Y qué encontraron? Nada, ni asomo de dichas mutaciones…
Es más: en los períodos de cierre por saxitoxinas los Makah no alteraron aparentemente sus hábitos de recolección ni de consumo de marisco. Adams y col. dejan entrever estupefacción. No tienen conclusiones del todo claras.
Descartan prácticamente otras mutaciones genéticas y siembran dos nuevas hipótesis:
<1> Quizá las concentraciones de saxitoxinas no sean lo suficientemente elevadas (las últimas muertes por PSP en la región ocurrieron en 1942) en comparación a la costa este (donde se estudiaron las almejas).
<2> Los Makah no han estado expuestos tanto tiempo como para favorecer la selección de mutaciones (los tiempos de generación en almejas y humanos no son comparables !!).
La selección natural en almejas sólo se ha demostrado en zonas expuestas a niveles muy altos de saxitoxinas a lo largo de períodos prolongados.
Formas de resistencia (quistes) de Alexandrium tamarense. Autor: David Wall. Fuente: WHOI
Un ejemplo de esto serían zonas de la costa este de Norteamérica como la Bahía de Fundy (Canadá), un «punto caliente» de saxitoxinas debidas a proliferaciones de Alexandrium, donde la almeja más consumida es Mya arenaria. Allí, los valores máximos de toxinas PSP son casi 20 veces superiores a los de la región de los Makah.
Mientras, las exposiciones cortas a niveles intermedios de toxinas producirían efectos subletales (parálisis e inhibición del crecimiento) en vez de muerte directa y selección de poblaciones resistentes.
Una cosa es cierta: el riesgo para la salud de los Makah es obvio debido a su consumo habitual de marisco en una región afectada por PSP. Y hasta que alguien demuestre lo contrario, no hay pruebas de que sean más resistentes a las toxinas.
Se desconocen los efectos subletales de la exposición crónica en humanos, pero si alguien tiene tentaciones de comerse una bandeja de mejillones/almejas/ostras/vieiras sin control de toxinas, el informe FAO sobre PSP nos despeja las dudas de un plumazo:
«En casos leves, los síntomas clínicos de intoxicación con PSP incluyen una sensación de hormigueo o entumecimiento alrededor de los labios […] Luego el hormigueo o entumecimiento se extiende progresivamente por el rostro y el cuello. Con frecuencia, el paciente experimenta […] cefaleas, mareos, nauseas, vómitos y diarrea y, ocasionalmente, también ceguera temporal. La mayoría de los síntomas aparecen rápidamente (en cuestión de horas), pueden durar varios días […] En intoxicaciones moderadamente graves, la parestesia se extiende a los brazos y las piernas […] Con frecuencia se observan manifestaciones del cerebelo, como ataxia, falta de coordinación motora […] Las primeras dificultades respiratorias se manifiestan con una sensación de ahogo alrededor de la garganta. En casos de intoxicación grave […] entre dos y 24 horas luego de la ingestión el paciente presenta dificultades respiratorias graves y muere por parálisis respiratoria.» FAO (2005)
Referencias:
-Adams NG y col. Assessment of sodium channel mutations in Makah tribal members of the U.S. Pacific Northwest as a potential mechanism of resistance to paralytic shellfish poisoning. Harmful Algae 57:26-34 (2016).
-Bricelj VM y col. Evidence of selection for resistance to paralytic shellfish toxins during the early life history of soft-shell clam (Mya arenaria) populations. Limnol. Oceanogr. 55:2463-75 (2005).
-Estudio FAO. Alimentación y nutrición: Biotoxinas marinas. pp. 292 (2005). Disponible en FAO.
https://fitopasion.com/wp-content/uploads/2017/01/image-1.jpg305874Francisco Rodriguezhttps://fitopasion.com/wp-content/uploads/2021/06/logo-FITOPASION.pngFrancisco Rodriguez2017-01-21 19:36:362017-03-20 19:50:51Los indios que cazaban ballenas
Enrique Balech (1912-2007), Sherkin Island, 1989. Autor: Santi Fraga. El cuadro anterior es de Carlos Pfeiffer
De mi niñez campesina conservo recuerdos imborrables. El aroma de las lilas al comenzar la primavera. El peculiar olor de la jarilla del monte […] el vuelo de las golondrinas en lo alto, o rasantes al agua, que no me cansaba de admirar […] el hielo de las frías mañanas de invierno […] Muchos, muchos recuerdos, sensaciones inolvidables de la vida en una pequeña región de la tierra, no particularmente dotada.
Enrique Balech (Geocidio, 1978)
Si buscan «balechii» en la base de datos AlgaeBase, obtendrán 15 resultados de especies o variedades (principalmente dinoflagelados) dedicadas a Enrique Balech. También hay un género de dinoflagelados, Balechina (con 3 especies).
Pronto aparecerá una especie más: Gambierdiscus balechii(Fraga y col. 2016), un dinoflagelado bentónico tóxico aislado en el mar de Célebes (Indonesia), que mi colega Santi Fraga quiso dedicarle igualmente. Todo lo anterior es poca cosa comparado con los aportes taxonómicos de Balech: la creación de 2 familias, 12 géneros, 1 subgénero, 196 especies, 23 subespecies y variedades.
Este eminente científico argentino publicó unos 110 artículos desde los años 40′ hasta su último trabajo, aparecido a título póstumo en 2008, sobre la biogeografía del mar argentino.
Las cifras dan idea de su legado pero no permiten entender por qué se les ilumina la mirada y se deshacen en elogios quienes le trataron. Hoy me atrevo a decir que los que consultaban sus trabajos o colaboraban en la distancia, al conocerle quedaban prendados de sus cualidades humanas. Afable y dispuesto a compartir su conocimiento, con un punto de ironía muy especial tal como descubren las cartas que he leído de él –Un sabio humilde que estudiaba el plancton con medios muy limitados–
Tanque Estación en Telén. Alimentaba de agua a las locomotoras de vapor y los tanques de los vagones de pasajeros, había uno en cada estación de la línea. Autor: Naim A. «Fito» Díaz. Fuente: Telén La Pampa
Enrique Balech nació en Telén, una colonia francesa en la provincia de La Pampa, en el seno de una familia de inmigrantes (de origen francés, claro), dedicados principalmente al comercio.
Como anécdota, siendo niño aprendió a montar a caballo y practicaba juegos tales como saltar en marcha de una montura a otra. Él mismo se lo confió a Santi Fraga en Sherkin Is. (Irlanda) durante un taller de fitoplancton después de haberse subido a un caballo con 77 años !!
Los trabajos de Enrique Balech le brindaron un gran reconocimiento internacional. No me extenderé: sus colaboraciones y el asesoramiento a especialistas de todo el mundo ya los glosaron Akselman (2008) y Akselman, Steidinger & Fraga (2008).
Sin embargo (tal como citaba 5seccion.com en el 100 aniversario de su nacimiento), su valía y prestigio como investigador (primero en el MACN de Buenos Aires y luego en el Instituto de Investigaciones Malbrán) no le evitaron represalias durante los primeros gobiernos peronistas. Ni a él ni a otros colegas suyos como Bernardo Houssay y César Milstein (premios Nobel en 1947 y 1984 de fisiología o medicina), que fueron descendidos a tareas de ordenanza.
Escuela Normal Superior «José Manuel Estrada» en Necochea. Balech dio clases aquí durante 2 décadas. En su recuerdo, el laboratorio lleva su nombre. Fuente: Web
Otros aceptaron puestos en el extranjero pero Enrique Balech permaneció en Argentina y ejerció en el campo de la enseñanza durante más de 20 años en colegios de Buenos Aires y Necochea. No abandonó su actividad investigadora y cuando se jubiló pasó a ser según sus propias palabras «full time researcher«.
En Necochea conseguí localizar por email a la profesora María del Carmen Fonalleras, quien le recuerda así: «Fue una persona noble. Él era amigo de mi padre, recuerdo sus charlas, claras, con un vocabulario impecable, con un criterio único y de ideas muy avanzadas.
Los alumnos hoy personas grandes, lo recuerdan como un profesor con todas las letras y con una didáctica que iluminaba sus mentes. Sumando a esto, a él no le gustaba que le dijeran Biólogo o Dr, para él, el título de Profesor era más importante».
Gracias a María pude contactar con antiguos alumnos de Balech, como Juan Néstor Sosa y Hilda Agout.
Juan me habló así de él: «Yo fui un alumno de secundaria, egresé en el año 1960. Lo tuve en Merceología. Hoy con 73 años lo recuerdo con mucho cariño puesto que para mí fue el mejor profesor que conocí […] con él no hacía falta comprar ningún libro de texto, era suficiente con prestarle atención y su clase era altamente comprensible y entendible. Y como dato, le comento que con él, no había necesidad de que tenga que llamar la atención, no volaba una mosca.» Además, ya en lo personal: «Siempre fue una persona ajena totalmente al deseo material que nos sume las generaciones. Siempre caminando por las calles de Necochea, y cuando estaba bien con su señora esposa, ella del brazo de él […] era una persona que materialmente podría haber tenido mucho. Que yo sepa no se le conoce que jamás compró un auto.»
Estación Hidrobiológica de Puerto Quequén (EHPQ). Fuente: MACN
Hilda compartió este recuerdo: «Le contaré algo que nos pasó cuando cumplimos 25 años de egresados del Colegio Nacional de Necochea, decidimos reunirnos en nuestro colegio e invitar a los profesores de aquella época. Por supuesto contamos con la presencia del Profesor Enrique Balech que amablemente en un salón nos dio una clase simbólica de la materia que nos había dictado en aquellos años de nuestra juventud. Fue algo inovidable, además de la emoción de verlo nuevamente.»
Durante décadas Enrique Balech se organizó para trabajar entre el gabinete de su casa en Necochea y la Estación Hidrobiológica de Puerto Quequén (MACN).
Lámina 16: dinoflagelados del género Histioneis y Citharistes. Fuente: Los dinoflagelados del Atlántico Sudoccidental (Balech, 1988).
La mayor parte de sus investigaciones las desarrolló él mismo en su casa, con ayuda de un antiguo microscopio al que acopló una cámara de dibujo casera. Sobre esto escribió Matt Murphy (director de la Estación de Sherkin Is.), a finales de los 80′ [trad.]:
(Le pregunté si tenía un microscopio moderno. Sonriendo, dijo: «utilizo el mismo desde hace 50 años, pero necesitaría una máquina de escribir, la que tengo no es buena.» Comentó que dibujaba mucho observando el fitoplancton porque los dibujos permiten recoger gran cantidad de detalles; en las fotografías uno se pierde muchas cosas. Fabricó su propia cámara clara con una cuerda, un espejo, una lata y piezas de madera.
A medida que me hablaba comencé a pensar en la cantidad de científicos de todo el mundo que trabajaban con microscopios que costaban miles y miles de libras, y que le habían enviado especímenes para que se los identificase).
En sus estudios de microplancton Balech examinó muestras de todos los océanos.
La prolongación de la derecha es una cámara clara que permite observar tanto la preparación como el papel para dibujar los organismos. La de Balech era de fabricación casera, adaptada al objetivo del microscopio. Autor: F. Rodríguez
Por citar ejemplos, hasta la década de los 80′ describió el 60% de los dinoflagelados antárticos válidos en la región, demostrando el endemismo de los mismos.
En los 60′, con la Universidad A&M de Texas que solicitó su colaboración para el estudio del Golfo de México, amplió de 76 a 262 las especies conocidas en el área.
Antes, a finales de los 50′, a raíz de una estancia en el Instituto Oceanográfico Scripps de California, describió los géneros de dinoflagelados Fragilidium y Scrippsiella (dedicado a Scripps y que pueden ver aquí acompañadas de un «enorme» y colorado Protoperidinium).
En las últimas décadas de su carrera (y de vida, porque ambas fueron de la mano en su caso), Balech se centró en los dinoflagelados, en particular en las especies tóxicas. En 1973 alertó sobre la posibilidad de que en Argentina se produjeran intoxicaciones en humanos por consumo de bivalvos y en 1980 fue el primero en reconocer la causa de unas intoxicaciones mortales y el organismo responsable.
Les resumo el episodio según Carreto y col. (1981):
Distribución de células móviles (M), quistes (A) y tecas vacías (T) de Alexandrium catenella. Fuente: Carreto y col. (1981)
«…El 21 de noviembre de 1980 murieron dos pescadores del buque Constanza al ingerir mejillones recogidos frente a la península de Valdés. Balech informó que la sintomatología y las declaraciones de uno de los compañeros de los fallecidos –que sufrió trastornos graves tras comer 2 mejillones– hacían sospechar un envenenamiento por saxitoxina, producida por dinoflagelados del género Gonyaulax.
Se decretó la prohibición total de explotación y consumo de moluscos en la región y el INIDEP envió muestras a Balech. Sus sospechas se confirmaron tras el análisis, identificando al responsable como Gonyaulax excavata (=Alexandrium catenella). Poco después, el 2 de diciembre, se avistaron animales muertos (cachalotes, peces y muchos pingüinos), en las inmediaciones de la Península de Valdés…»
Alexandrium catenella. Dibujos originales de Balech publicados en su monografía de 1995. Fuente: Santi Fraga
El propio Balech relató el suceso en una carta (18-VIII-1982) a Santi Fraga y Francisco J. Sánchez del IEO de Vigo: «En la primavera de 1980 una lancha pesquera localizó por accidente un buen banco de mejillones frente a península Valdés (aprox. 42ºS) bastante lejos de la costa.
Un par de tripulantes decidieron comer de ese mejillón inmediatamente y murieron aproximadamente después de una media hora de la comida. Las investigaciones que entonces iniciamos permitieron obtener G. excavata (=Alexandrium catenella) que, aunque poco abundante a la sazón, era evidentemente el causante de la toxicidad.
Dos jóvenes del Instituto de Mar del Plata, discípulos míos, pudieron obtener cultivos y estudiar sus quistes que mostraron alta toxicidad.
Placas tecales del género Alexandrium. Dibujos originales de Balech publicados en su monografía de 1995. Fuente: Santi Fraga
Ese estudio resultó muy importante porque, conociendo bien los quistes, pudieron ser luego identificados y encontrados formando casi toda la película superficial del sedimento de la región de este banco de Mytilus. Esta comprobación nos hizo temer la repetición del fenómeno en la primavera siguiente, lo que efectivamente ocurrió pero en un área mucho más amplia […] Por suerte se tomaron con anticipación las medidas adecuadas, entre otras una veda oportuna […] De dónde salió? No lo sabemos: hasta ahora no habíamos hallado esa especie ni hay registros oficiales de intoxicaciones en la Argentina por saxitoxina o tóxicos semejantes. Intoxicaciones en el sur de Chile y, quizás, extremo sur de mi país, se deben a G. catenella, por lo tanto, sin relación directa con la del norte de Patagonia.»
Los análisis de toxinas en los mejillones del Constanza y en el mismo banco natural casi un mes después de las intoxicaciones arrojaron valores más de 500 y 100 veces superiores, respectivamente, a los límites máximos permitidos para consumo humano (los límites se fijaron a raíz de aquel suceso). El estudio posterior de los hepatopáncreas de los mejillones detectó la presencia de quistes de G. excavata.
Detalle de placas sulcales en Alexandrium. La primera vez que vi esto casi me quedo loco. Fuente: Balech (1995)
El estudio del dinoflagelado responsable de esta intoxicación impulsó su monografía mundial del género Alexandrium en 1995, uno de los principales resultados de esta etapa, que facilitó información esencial para poder identificar y diferenciar las especies de dicho género, algunas de las cuales (como hemos visto) pueden ocasionar intoxicaciones fatales.
Antes de que Balech se ocupase de él, la validez del género Alexandrium estaba en entredicho. Pero insistió durante años hasta conseguir muestras de la especie tipo Alexandrium minutum en su localidad original (Alejandría, Egipto), para redescribirla en 1989 y confirmar la validez del género.
No es un manual de IKEA sino Alexandrium minutum (células completas e identificación de las placas ilustrando su variación). Fuente: Balech (1989)
La impresionante imagen del «desguace» de A. minutum habla por sí sola de su trabajo. De paso señaló que Alexandrium ibericum (descrita por él), era la misma especie. Enrique Balech hablaba así de su criterio taxonómico en la última carta que leí de él, fechada el 25-X-2002, dirigida a Santi Fraga:
«En los casos de especies algo dudosas prefiero ser un «splitter» […] Si se comprueba que organismos tratados como especies distintas son, en verdad, una sola, no hay daño: reunimos los datos y terminado el problema. En el caso inverso, si la equivocación se mantiene cierto tiempo e interin se publicaron varios trabajos, ya no sabemos qué datos (por ej. de distribución, requerimientos ecológicos, toxicidad, etc) corresponden a cada taxón. Para el no taxónomo es mucho mejor meter lo más posible en la misma bolsa, simplificando al máximo la tarea identificadora; nada de andar perdiendo el tiempo buscando plaquitas escondidas ni poros evanescentes».
Ornithocercus thumi. Fuente: Los dinoflagelados del Atlántico Sudoccidental (Balech, 1988).
La «opera magna» de Enrique Balech fue el trabajo sobre los dinoflagelados del Atlántico Sudoccidental, publicado en 1988 (con una década de retraso por falta de financiación), en una edición especial del Instituto Español de Oceanografía, gracias a la iniciativa de Santi Fraga.
Además de los artículos científicos, Enrique Balech publicó «Geocidio», un libro de 1978 donde exponía su preocupación sobre el futuro y la sostenibilidad del planeta. Merece la pena extenderse sobre él y revisar lo que vaticinaba en una próxima entrada…
Agradecimientos:
A la Escuela Normal Superior «José Manuel Estrada» en Necochea, por su colaboración y disponibilidad que me permitieron contactar y recoger los testimonios de Mª del Carmen Fonalleras, Juan Néstor Sosa y Hilda Agout. A todos ellos muchas gracias por sus emocionantes mensajes sobre el profesor Balech. También debo agradecer a Santi Fraga la enorme cantidad de información que me facilitó, tanto escrita como sus recuerdos personales. Sin todo esto no habría podido elaborar esta entrada tal y como deseaba y merecía la ocasión. Lo bueno de los blogs es que son revisables. Pido disculpas si he omitido detalles importantes o cometido algún error, en cuyo caso agradeceré cualquier comentario que sirva para corregir o ampliar los datos que aquí presento.
Referencias:
-Akselman R. In Memoriam Enrique Balech. Rev. Invest. Desarr. Pesq. 19: 81-88 (2008).
-Akselman R. y col. Obituary Enrique Balech (1912-2007). Harmful Algae 7:713-716 (2008).
-Balech, E. Los dinoflagelados del Atlántico Sudoccidental. Publ. Espec. Inst. Español Oceanogr. 1: 310 pp. (1988).
-Balech, E. Redescription of Alexandrium minutum Halim (Dinophyceae) type species of the genus Alexandrium. Phycologia 28: 206–211 (1989).
-Balech E. The genus Alexandrium Halim (Dinoflagellata). Publ. Sherkin Is. Mar. Station, Sherkin Island, Co. Cork, Ireland, 151 pp. (1995).
-Caríssimo M.S. y col. Ecosistemas acuáticos. Ministerio de Educación de la Nación, 150 pp. (2013).
-Carreto J.I. y col. Los fenómenos de marea roja y toxicidad de moluscos bivalvos en el mar argentino. INIDEP, contribución 399, 93 pp. (1981).
-Fraga S. y col. Gambierdiscus balechii sp. nov (Dinophyceae), a new benthic toxic dinoflagellate from the Celebes Sea (SW Pacific Ocean). Harmful Algae (in press).
https://fitopasion.com/wp-content/uploads/2016/07/caballos-pampa.jpg509917Francisco Rodriguezhttps://fitopasion.com/wp-content/uploads/2021/06/logo-FITOPASION.pngFrancisco Rodriguez2016-07-19 22:20:242016-10-03 09:36:36Profesor por encima de todo
El 8º pasajero de la Nostromo y pesadilla de la teniente Ripley. «Alien» (Ridley Scott, 1979).
«Alien» es un clásico de la ciencia-ficción. Su mérito: dar vida a una de las criaturas más reconocibles y terroríficas del cine en una ambientación que nos mantiene en vilo todo el metraje. Además tenía otro detalle inusual en la época: una protagonista y heroína de acción (Sigourney Weaver) que dejaba a un lado la delicadeza para enfrentarse al bicho.
Su creador (H.R. Giger), diseñó el GIGER Bar en Chur (Suiza) para rodear a sus clientes con el inquietante universo de la saga. Parece broma, pero hay otro Museo HR GIGER Bar en Gruyères.
El ciclo de vida de un Alien empieza con la reina que pone huevos. De ellos surgen criaturas horrendas (mezcla de escorpión y trilobite), que abrazan la cara de su víctima y antes de morir le inoculan una fase larvaria sin efectos secundarios, aunque por poco tiempo.
Al final el Alien rompe el pecho del huésped con su boquita «serrucho-babeante-extensible» y un instinto asesino abierto 24 horas. Es un cazador perfecto y a su lado somos presas fáciles, blanditas y vulnerables.
Pues sepan que en el mar también existen Aliens con ciclos de vida igual de mortíferos. Pero a éstos les pondremos la etiqueta de buenos porque sus presas no son humanas sino microalgas, solo dinoflagelados, incluyendo buena parte de las especies tóxicas conocidas. Su nombre: Parvilucifera.
Parvilucifera infectans. Fuente: Fig. 7 (Norén y col. 1999). La barra horizontal equivale a 5 micras.
Se trata de un parásito eucariota (phylum Perkinsozoa, próximo a los dinoflagelados), cercano genéticamente a otro parásito como el terrible Perkinsus (liquidador de ostras). La primera especie, Parvilucifera infectans, la descubrieron en Dinophysis norvegica (Norén y col. 1999).
Eran unos cuerpos redondos (esporangios) en el interior de Dinophysis muertas, que al madurar liberaban flagelados de vida libre (zooides) los cuales infectaban a nuevos dinoflagelados. La efectividad es tal que 5 esporangios son capaces de matar 20.000 Dinophysis en 3 días, tal como aseguró Fredrik Norén en el texto de la patente US6669969B2 sobre el uso de Parvilucifera como biopesticida para eliminar proliferaciones de algas tóxicas.
En la actualidad se conocen 3 especies más: P. sinerae y P. rostrata, aisladas de blooms de Alexandrium minutum(Figueroa y col. 2008; Lepelletier y col. 2013) y P. prorocentri que sólo infecta a Prorocentrum fukuyoi(Leander & Hoppenrath 2008).
Ciclo de infección de P. sinerae en A. minutum. Fuente: Fig. 2 de Råberg y col (2014).
Dependiendo de su tamaño (relacionado con el del huésped) el esporangio puede tener 50-700 zooides. Lo habitual es que madure 1 por célula infectada, aunque a veces se observan infecciones dobles o triples (P.ej. Dinophysis caudata). El parásito esclaviza la maquinaria celular del dinoflagelado y lo mata al desarrollar el esporangio. Se han descrito dos modos de infección.
1) En dinoflagelados desnudos: éstos se infectan pero pueden nadar y se dividen mientras los zooides ocupan una especie de vacuolas en su citoplasma. Cuando su número se descontrola el huésped muere y se forma el esporangio.
2) En dinoflagelados tecados: se observa infección en el núcleo y el citoplasma se degrada haciéndose visible el esporangio; la célula muere y pierde sus placas. En la fase final los zooides salen al exterior en 5-10 minutos a través de uno o más opérculos del esporangio. Su objetivo es infectar rápidamente porque su reloj vital es de apenas 10 minutos. Sin embargo los esporangios se mantienen vivos en una nevera a oscuras durante meses…no me digan que no es un Alien.
¿Se infectan todos los dinoflagelados por igual?
Imágenes de epifluorescencia de esporangios de Parvilucifera sinerae en 1) Protoceratium reticulatum, 2) Gymnodinium catenatum, 4) Alexandrium minutum. La 3) es Karenia, con vacuolas que indican infección en el citoplasma. Autora: Rosa Figueroa.
No. En P. sinerae se estudió la susceptibilidad de 433 cultivos y 23 géneros (Garcés y col. 2013) frente a una cepa del parásito. Solo 8 géneros se libraron de las infecciones (Karenia, Karlodinium, Akashiwo, etc) y en los demás los efectos fueron devastadores, destacando Alexandrium, Gymnodinium o Scrippsiella. Pero la intensidad de las infecciones no es la misma: en una misma especie hay cultivos que se infectan y otros no. Esto lleva a la siguiente cuestión…
¿Qué factores regulan la virulencia?
Entre los ambientales se ha comprobado que una menor salinidad favorece la infección de P. sinerae, mientras que la luz no tiene efectos (Figueroa y col. 2008). Respecto a la genética, por parte del parásito es un enigma: Turon y col. (2015) concluyeron que las cepas de P. sinerae aisladas a lo largo y ancho de la península ibérica son copias idénticas (genéticamente hablando), mientras que su virulencia y caracteres fisiológicos permiten clasificarlas en 3 tipos diferentes. Sin embargo existe adaptación local del parásito: P. sinerae del Mediterráneo infecta con intensidad A. minutum del Mediterráneo pero le cuesta mucho más con las cepas del Atlántico debido a la coevolución entre huésped y parásito.
La resistencia del huésped tiende a seleccionar parásitos más virulentos mientras que la presión del parásito
selecciona huéspedes más resistentes: esto provoca una coevolución entre ambos en la que pueden fijarse mutaciones sucesivas favorables («carrera armamentística») o evolucionar ciclicamente las frecuencias de alelos en los genes involucrados (teoría de la «Reina Roja»).
Para entenderlo mejor vamos a explicar esto de la coevolución con el símil de la guerra. Las observaciones en el mar sugieren que Alexandrium es el huésped primario de P. sinerae. Piensen que el genoma parásito es el ejército invasor y las cepas de Alexandrium (sus genomas mejor dicho), los países amenazados.
La primera observación del parásito en el Mediterráneo fue en junio de 1998. A dicho trabajo (Delgado, 1999) corresponde este esporangio de Parvilucifera. Los zooides salen a través de esos opérculos.
Los recursos de ambos son limitados. La estrategia óptima que aniquila a cada país es distinta y el invasor debe escoger entre tácticas específicas (mayores costes de preparación y más éxito en algunos países) o ataques indiscriminados (llegas a más países con menor coste, pero eres menos eficaz frente a sus defensas). Y desde el punto de vista de Alexandrium: ¿es mejor un arsenal general para amenazas globales o elaborar defensas específicas que anulen algunos parásitos y sean inútiles frente a otros? Pues bien, las respuestas específicas son «Reina Roja» y las generales «carrera armamentística», y en la naturaleza los estudios disponibles demuestran que predomina la Reina Roja.
Råberg y col (2014) dispusieron el tablero de guerra para A. minutum y P. sinerae (9 países y 10 ejércitos invasores) y las interacciones confirmaron el predominio de la Reina Roja: elevada resistencia frente a algunos parásitos a expensas de ser vulnerables frente a la mayoría.
¿Y el sexo también cuenta?
Sí. Al cruzar cepas compatibles de A. minutum la célula resultante de la fusión sexual es un planozigoto diploide que produce un quiste de resistencia con un período de latencia obligado que luego despierta, se divide por meiosis y genera una nueva población de células vegetativas haploides.
Los quistes sexuales son resistentes a la infección pero al exponer cruces de A. minutum al parásito Figueroa y col. (2010) observaron que los planozigotos se dividían y evitaban «el rodeo» de la fase de quiste, lo cual parece una contradicción. Pero no, porque se trataba de cruces entre una cepa resistente (R) y otra susceptible (S) al parásito. Y los cruces resultantes (RxS) tenían bajas tasas de infección lo cual demuestra que el sexo aumenta su resistencia a través de la recombinación genética y la meiosis. El propio planozigoto (RxS) debe ser resistente y en estas circunstancias es ventajoso no echarse a dormir «la siesta del quiste» sino dividirse pronto para lanzar la nueva generación.
¿Podemos eliminar proliferaciones tóxicas con Parvilucifera?
Así quedan las Dinophysis infectadas con Parvilucifera sinerae. 1) D. caudata, 2) D. acuta, 3) D. tripos, 4) D. acuminata.
Quizás. En agricultura ya se utilizan biopesticidas (bacterias, virus y hongos) para el control de plagas. Con sus ventajas e inconvenientes, existe un creciente interés en limitar los pesticidas sintéticos en favor de los biológicos para desarrollar una agricultura sostenible y respetuosa con el medio ambiente.
Pero en el mar nos movemos aún en la ciencia-ficción: en teoría es posible usar Parvilucifera (y también virus, por qué no?), como medio de control contra dinoflagelados tóxicos, pero en la práctica nadie lo ha conseguido ni siquiera intentado seriamente (por el momento).
Uno de los mayores hándicaps es que las infecciones en el medio natural son mucho menos virulentas que en el laboratorio: no se ha demostrado que Parvilucifera controle o aniquile un bloom de Alexandrium o Dinophysis. Además habría que estudiar los efectos en el ecosistema y no menos difícil conseguir la cantidad necesaria de Parvilucifera y dispersarla de forma efectiva para liquidar una proliferación.
En cultivos el parásito es un «killer» total porque tiene a su disposición las células de dinoflagelados en un ambiente controlado. Pero en el medio natural las posibilidades de encontrarse son menores, amén de otros factores como la estructura genética de las poblaciones de dinoflagelados, predación, turbulencia, etc, que pueden limitar seriamente la acción del parásito. Además, algunas especies se infectan en el laboratorio pero no en el mar (Dinophysis sacculus y D. caudata) y puede que el parásito sea selectivo cuando se enfrenta con poblaciones naturales (Garcés y col. 2013).
Quizás por todo ello, aunque Fredrik Norén registró la patente para el uso de Parvilucifera infectans como biopesticida la dejó caducar en 2008 al desatender los pagos que establece la ley.
Siguen muchas cuestiones abiertas para el futuro: cuanto más se averigüe sobre la ecología de organismos como Parvilucifera más cerca estaremos también de posibles aplicaciones como la del biocida. Dichas investigaciones están principalmente en manos de científicos en Suecia, Francia y España, los mismos que han resuelto en la última década numerosas incógnitas sobre este parásito tan singular.
¿Por qué destaco esto? porque mientras Suecia y Francia continúan invirtiendo en I+D de cara al futuro (3,21% y 2,23% del PIB en 2014), en España vamos hacia atrás (1,24% frente a la Media UE-28: 2,02%; El País 17-XI-14). Lo muestra el gráfico que cierra esta entrada (del Consejo Económico y Social) con el gasto del gobierno español en investigación: un 40% menos desde 2009. El gasto ejecutado también cae «gracias» a las dificultades añadidas que impone la fiscalización del gasto e intervención previa por parte del Estado.
Conclusión: La investigación en España se ha quedado coja o manca (según se vea) con la excusa de la crisis, despreciada de manera contumaz por autoridades que presumen de los millones de turistas que visitan nuestro país, que está muy bien pero queremos ser algo más que el club de vacaciones de Europa, o no?
Referencias:
-Delgado M. A new «diablillo parasite» in the toxic dinoflagellate Alexandrium catenella as a possibility to control harmful blooms. Harmful Algal News 19:1-3 (1999).
-Figueroa RI y col. Description, host-specificity, and strain selectivity of the dinoflagellate parasite Parvilucifera sinerae sp. nov. (Perkinsozoa). Protist 159:563–578 (2008).
-Figueroa RI y col. Reproductive plasticity and local adaptation in the host–parasite system formed by the toxic Alexandrium minutum and the dinoflagellate parasite Parvilucifera sinerae. Harmful Algae 10:56-63 (2010).
-Garcés E y col. Parvilucifera sinerae (Alveolata, Myzozoa) is a generalist parasitoid of dinoflagellates. Protist 164:245-260 (2013).
-Leander BS y Hoppenrath M. Ultrastructure of a novel tube-forming, intracellular parasite of dinoflagellates: Parvilucifera prorocentri sp. nov. (Alveolata, Myzozoa). Eur J Protistol 44:55–70 (2008).
-Lepelletier F y col. Parvilucifera rostrata sp. nov. (Perkinsozoa), a novel parasitoid that infects planktonic dinoflagellates. Protist 165: 31−49 (2014).
-Norén F y col. Parvilucifera infectans Norén et Moestrup gen. et sp. nov. (Perkinsozoa phylum nov.): a parasitic flagellate capable of killing toxic microalgae. Eur J Protistol 35: 233–254 (1999).
-Råberg L y col. The potential for arms race and Red Queen coevolution in a protist host-parasite system. Ecol Evol 4: 4775−4785 (2014).
-Turon M y col. Genetic and phenotypic diversity characterization of natural populations of the parasitoid Parvilucifera sinerae. Aquat Microb Ecol 76:117-132 (2015).
Species Plantarum.
El primer código de botánica (1753) de Linneo. Fuente: Wikipedia
El código de nomenclatura botánica, ó código de Viena, marca las reglas que han de seguir los botánicos (incluyendo a ficólogos y micólogos), para nombrar a los organismos que estudian.
Estas reglas de nomenclatura internacional fueron aceptadas por primera vez en 1905 en el II Congreso Botánico de Viena. Y para los animales, existe un código diferente, el zoológico.
El código botánico especifica que los nombres de las especies deben estar en latin y usar solamente letras del alfabeto latino. Pero a partir de ahí, en lo que respecta a la inspiración sobre el nombre, hay libertad absoluta para decidir cómo quieres llamar a una nueva especie…
De izda. a derecha, en el sentido de las agujas del reloj,
Ramón Margalef, Grethe Hasle, Enrique Balech y Greta Fryxell
Pondré varios ejemplos. Empezando por los nombres en honor a científicos con especial importancia en su campo.
Por ejemplo los dinoflagelados Alexandrium margalefi (en honor al ecólogo español Ramón Margalef) y Alexandrium balechi (referido al taxónomo argentino Enrique Balech).
También las diatomeas Pseudo-nitzschia hasleana y P. fryxelliana, descritas en 2012 y llamadas así en honor a dos expertas en diatomeas que comparten el mismo nombre: Grethe R. Hasle (Noruega) y Greta Fryxell (EEUU).
Luego tenemos nombres relacionados con la geografía: puede ser un país, como Pseudo-nitzschia brasiliana, ó un río, como Alexandrium tamarense, del río Tamar en Reino Unido…u Ostreococcus tauri, del lago de Thau, en Francia…Y por cierto, después de tanto Alexandrium toca también explicar que viene de Alejandría, en Egipto, en cuyo puerto se aisló por primera vez.
Podemos usar alguna característica, como colores, formas, movimiento…por ejemplo, la especie heterótrofa de diatomeas Nitzschia alba se llama así por ser blanquecina, ya no tiene pigmentos fotosintéticos.
Bolidomonas spp. Imagen de microscopía electrónica (TEM).
La barra horizontal tiene 1 micra. Guillou y col. (1999).
En cuanto al movimiento, el primer ejemplo que me viene a la cabeza son las algas de la clase Bolidophyceae, ó «bolidofíceas». Las descubrieron Laure Guillou y col. en 1999, y corren «que se las pelan»…se mueven a 1000 micras/seg. y miden 1.2 micras, así que echen cuentas…!!
Luego tenemos ejemplos como la diatomea Pseudo-nitzschia dolorosa, llamada así por lo mucho que costó identificarla. En el trabajo original los autores dicen, y cito textualmente: «Etimología: (Latin) dolorosa, painful; this species gave us a lot of trouble before its taxonomic position was clarified».
Gyrodinium impudicum.
Autor: Santi Fraga
Sobre las formas…por ejemplo el dinoflagelado Gyrodinium impudicum, descrito por Santiago Fraga y col. (1995), cuya inspiración queda más que clara en la imagen de la izquierda.
También es original el nombre elegido para otra nueva especie de dinoflagelados, Barrufeta bravensis. Lo de «bravensis» es porque se aisló en la Costa Brava, en Cataluña.
Y lo de Barrufeta? pues esta especie tiene una curiosidad: en la mitad superior parece llevar un gorro como el de «Los Pitufos»…que en catalán son «Els Barrufets»……y la señorita «Pitufina» es «Barrufeta»…!!
Las dos Barrufetas…
(Autor imagen izda.: Santi Fraga.
Y la Barrufeta original es del dibujante belga «Peyo»).
Para terminar dejo las algas, aunque seguimos en el mar para hablar de una medusa llamada Phialella zappai. La descubrió un taxónomo italiano, genovés para más señas, llamado Ferdinando «Nando» Boero, muy fan de Frank Zappa, a quien le dedicó esta especie.
Y Zappa, agradecido, le devolvió la dedicatoria cantándole «Lonesome Cowboy Nando» en su último concierto en Génova…!! un detalle inolvidable para ambos…
El músico Frank Zappa (1940-1993) y su medusa
…sobre todo para el propio Ferdinando Boero, quien comentó en febrero de 2011 en la web que aquella dedicatoria de Frank Zappa no la cambiaría por ningún premio Nobel…!!
Referencias:
*El comentario de F. Boero es una evaluación del artículo «How to write consistently boring scientific literature» de Sand-Jensen K. en http://f1000.com/8383956
-Fraga S, Bravo I, Delgado M, Franco JM & Zapata M. Gyrodinium impudicum sp. nov. (Dinophyceae), a non toxic, chain forming, red tide dinoflagellate. Phycologia 34: 514-521 (1995).
-Guillou L. et al. Bolidomonas: a new genus with two species belongin to a new algal class, the Bolidophyceae (Heterokonta). Journal of Phycology 35: 368-381 (1999).
-Lundholm N et al. Inter- and intraspecific variation of the Pseudo-nitzschia delicatissima-complex (Bacillariophyceae) illustrated by rRNA probes, morphological data and phylogenetic analyses. Journal of Phycology 42: 464-481 (2006).
-Lundholm N et al. Cryptic and pseudo-cryptic diversity in diatoms – with descriptions of Pseudo-nitzschia hasleana sp. nov. and P. fryxelliana sp. nov. Journal of Phycology 48: 436-454 (2012).
-Sampedro N. et al. Barrufeta bravensis gen. nov. sp. nov. (Dinophyceae): a new bloom-forming species from the northwest Mediterranean Sea. Journal of Phycology 47: 375-392 (2011).
https://fitopasion.com/wp-content/uploads/2012/06/frankzappa.jpg183276Francisco Rodriguezhttps://fitopasion.com/wp-content/uploads/2021/06/logo-FITOPASION.pngFrancisco Rodriguez2012-06-12 20:32:002016-08-25 17:17:29Nombres curiosos y la medusa de Frank Zappa
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