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Nadando de noche

Imagen de portada: moon and sea [Autor: George Desipris. Fuente: pexels].

Nightswimming, remembering that night.

«Nightswimming». REM (Automatic for the people, 1992).

Las microalgas no duermen. De noche nadan y continúan con su ciclo de vida gracias a la energía acumulada durante el día. Sin luz no hay fotosíntesis pero en las horas nocturnas se dedican a asuntos tan importantes como dividirse. Sin embargo, hay una especie de microalga que sí «duerme» por la noche y se despereza al levantar el día.

Les propongo una cosa: pinchen sobre el vídeo y sigan leyendo (si quieren, claro). Es un bonito hilo musical para la historia de hoy.

En 1985, en una laguna intermareal en la isla de Jogashima (Japón) se documentó un curioso fenómeno: unas microalgas que proliferaban durante el día, en marea alta, a lo largo de la primavera y el verano.

A aquellas células, dinoflagelados para más señas, las identificaron como Goniodoma pseudogoniaulax. Para empezar estaba mal escrito (siendo japoneses tienen disculpa). El nombre correcto, o eso creían ellos, era Goniodoma pseudogonyaulax.

Isla de Jogashima. Autor: S. Chakrabarty. Fuente: Flickr.

Pero el género tampoco estaba actualizado porque ya se había transferido en 1983 al género Alexandrium. Quitando este detalle taxonómico había otro asunto si cabe más importante. El comportamiento de aquel dinoflagelado no era nada habitual.

Sus células vegetativas, móviles, flageladas y cubiertas por tecas de celulosa, se dirigían al fondo al atardecer y muchas se desprendían allí de sus flagelos y placas. Se quedaban quietecitas y se transformaban en quistes temporales.

Luego, a lo largo de la madrugada, algunos quistes se dividían. Y en las horas previas al amanecer se desperezaban liberando células flageladas que se dispersaban en el agua de la laguna. Con la llegada de un nuevo atardecer estas se dirigían al fondo para repetir la fase bentónica.

Ilustración original de A. hiranoi. Fuente: Kita & Fukuyo (1988).

Su aspecto no encajaba del todo con Alexandrium pseudogonyaulax y sumando evidencias se concluyó en 1988 que se trataba de una nueva especie, Alexandrium hiranoi.

En la descripción original sus autores señalaron que también se había encontrado en la Laguna de Óbidos, en Portugal (Kita & Fukuyo 1988).

Justo antes de darle el nombre que aún tiene en la actualidad, otro grupo japonés descubrió que las células de A. hiranoi producían una nueva toxina que designaron Goniodomina A (GDA), parecida a las pectenotoxinas.

La descubrieron buscando sustancias biológicamente activas y se interesaron en ella porque poseía propiedades antifúngicas.

Goniodomina A. Estructura original publicada por Murakami y col. (1988).

Sin embargo, la GDA también tiene efectos indeseados: es tóxica para la fauna marina y se ha relacionado con muertes de invertebrados y peces (p.ej. en el estuario del Misissipi y la costa de Florida), durante las proliferaciones de otra especie de Alexandrium productora de GDA: A. monilatum.

Recientemente se ha descubierto que Alexandrium pseudogonyaulax (la especie prima-hermana de A. hiranoi) aislado en la laguna de Bizerte (Túnez) también produce GDA. Estas tres especies (A. hiranoi, A. monilatum y A. pseudogonyaulax) sólo parecen producir Goniodominas: ni rastro de otras biotoxinas.

Nunca se han registrado intoxicaciones en humanos por Goniodominas y se desconoce si el consumo de marisco contaminado con ellas (GDA ó GDB, variante descubierta en 2016) supone un riesgo para la salud. Ni siquiera se encuentran entre las biotoxinas reguladas por la Unión Europea.

A día de hoy no plantean ningún riesgo porque las especies que las producen no son abundantes. Pero vigilar su presencia como precaución ante cambios en esta situación en el futuro no deja de ser recomendable. Y desde el año pasado ya existe un método de LC-MS para su detección y cuantificación (Krock y col. 2018).

A. hiranoi. Fuente: sci.hokudai.ac.jp

Mientras, las células de A. hiranoi siguen ajenas a todas estas preocupaciones humanas. Ellas continúan con su curioso ciclo de vida, alternando una fase planctónica y bentónica entre el día y la noche. Yéndose al fondo para soñar como quistes temporales y despertándose al alba para nadar, colocándose bien sus flagelos cada mañana…

Referencias:

  • Espiña B. y col. Cytotoxicity of goniodomin A and B in non contractile cells. Toxicol. Lett. 250–251:10–20 (2016).
  • Kita T. y col. Life history and ecology of Goniodoma pseudogoniaulax (Pyrrophyta) in a rockpool. Bull. Mar. Sci. 37:643-651 (1985).
  • Kita T. & Fukuyo Y. Description of the gonyaulacoid dinoflagellate Alexandrium hiranoi sp. nov. inhabiting tidepools on Japanese Pacific coast. Bull. Plankton Soc. Jpn. 35:1–7 (1988).
  • Krock B. y col. Development of a LC-MS/MS method for the quantification of goniodomins A and B and its application to Alexandrium pseudogonyaulax strains and plankton field samples of Danish coastal waters. Toxicon 155:51-60 (2018).
  • Murakami M. y col. Goniodomin A, a novel polyether macrolide from the dinoflagellate Goniodoma pseudogoniaulax. Tetrahedron Lett. 29:1149–1152 (1988).
  • Zmerli Triki H. y col. First report of goniodomin A production by the dinoflagellate Alexandrium pseudogonyaulax developing in southern Mediterranean (Bizerte Lagoon, Tunisia). Toxicon 111:91–99 (2016).

La trampa tóxica

Los conceptos animal y vegetal son difíciles de aplicar a las algas, porque tienen toda clase de estrategias entre ambos extremos. Como las algas «mixótrofas», que son fotosintéticas pero también voraces a la hora de «zamparse» a otros organismos. Nos centraremos en los dinoflagelados, pero hay muchas más…

Pfiesteria piscicida.

Las especies de las que vamos a hablar son auténticos cazadores microscópicos, y sus «armas» variadas a la hora de capturar y alimentarse de sus víctimas. Existen tres tipos básicos:

En un primer grupo están las especies con un pedúnculo, algo así como un tubo que perfora la pared de su presa para succionar su contenido…este es el caso de Dinophysis o de la misteriosa Pfiesteria piscicida, que merece para si sola una entrada aparte (ver «Histeria con la Pfiesteria»).

El segundo tipo son dinoflagelados que ingieren a sus presas directamente, bien a través de una hendidura en el «sulco», ó mediante una «boca celular» llamada citostoma. Primero inmovilizan a su indefenso «cervatillo» microscópico y luego lo engullen completamente…por ejemplo Noctiluca, Gyrodinium ó Fragilidium. A éste último, «tragándose» una célula de Dinophysis caudata, pertenece la siguiente secuencia. El video resume 8 minutos en apenas unos segundos…

Y por último, existen algunas especies que son capaces de extender una especie de saco ó «velo», llamado «pallium». Funciona igual que una red: engloba a la presa y la digiere extracelularmente mediante enzimas digestivas. Con «pallium» cazan dinoflagelados tecados que así consiguen alimentarse de presas de similar tamaño. Recuerdan a las arañas, que primero inmovilizan a la presa con su tela y luego le inyectan veneno y enzimas digestivas. Son, por ejemplo, especies del género Protoperidinium.

Pero hace apenas dos meses unos investigadores daneses publicaron una nueva estrategia de «caza» en dinoflagelados que recuerda aún más a las arañas.
Es la «trampa tóxica» de Alexandrium pseudogonyaulax.

Este dinoflagelado segrega un mucus pegajoso con el cual atrapa e inmobiliza a su presa, aunque no la mata. El mucus parece surgir del extremo de su flagelo longitudinal. Hannah E. Blossom y sus colaboradores sugieren que A. pseudogonyaulax deposita toxinas en el mucus, concentrando su efecto en vez de diluirlas en el agua.

Alexandrium pseudogonyaulax

Las presas permanecen pegadas en la trampa tóxica (y con sus flagelos temblando de miedo, supongo…) hasta que su verdugo, siempre cerca, decide «zampárselas». Y esto sucede en cuestión de segundos una vez que entra en contacto con su víctima. Pero mejor que contarlo es verlo.

En este último vídeo vemos como un A. pseudogonyaulax de nuestra colección (CCVIEO) arrastra «sin piedad» al ciliado fotosintético Mesodinium rubrum. Éste ha perdido los cilios que le permitían moverse y está pegado, para siempre ya, en la trampa tóxica. Luego, A. pseudogonyaulax lo atrae hacia sí, y comienza a ingerirlo…

 

Y para terminar una recomendación: la web Portal to Protistology, con más videos relacionados con este tema…http://protozoa.uga.edu/portal/images.html…y un deseo: felices vacaciones !!

Referencias:

Blossom HE et al. Toxic mucus traps: A novel mechanism that mediates prey uptake in the mixotrophic dinoflagellate Alexandrium pseudogonyaulax. Harmful Algae 17:40-53 (2012).
-Hansen PJ. The role of photosynthesis and food uptake for the growth of marine mixotrophic dinoflagellates. J Eukaryot. Microbiol. 58:203-214 (2011).