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

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

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

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

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

Eran cinco historias y hoy continuamos con la tercera…

3/5 Una marea roja en el mar Rojo

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

N: Mi opinión personal, señor Aronnax, es la de que hay que ver en esta denominación de mar Rojo una traducción de la palabra hebrea “Edom”, y si los antiguos le dieron tal nombre fue a causa de la coloración particular de sus aguas.
A: Hasta ahora, sin embargo, no he visto más que agua límpida, sin coloración alguna.
N: Así es, pero al avanzar hacia el fondo del golfo verá usted el fenómeno. Yo recuerdo haber visto la bahía de Tor completamente roja, como un lago de sangre.
A: Y ese color ¿lo atribuye usted a la presencia de un alga microscópica?
N: Sí. Es una materia mucilaginosa, de color púrpura, producida por esas algas filamentosas llamadas Tricodesmias, tan diminutas que cuarenta mil de ellas apenas ocupan el espacio de un milímetro cuadrado. Tal vez pueda verlas cuando lleguemos a Tor.
A: No es ésta, pues, la primera vez que recorre el mar Rojo a bordo del Nautilus.
N: No.

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

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

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

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

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

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

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

4/5 Un mar de leche

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

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

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

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

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

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

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

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

5/5 Un mar de ardora

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Referencias:

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

La importancia de llamarse Alexandrium

Este blog es monotemático: algas, algas y más algas!! Consciente de que el menú puede caerles pesado mezclo a menudo otros ingredientes (como el queso, el aceite de oliva y el pollo sobre una lechuga iceberg).

Odontella aurita. Autor: Pavel Skaloud. Fuente: botany.natur.cuni.cz

Hoy les serviré una “lechuga” enorme (la taxonomía de Alexandrium) con un “pollo” muy sabroso (un debate entre científicos).

Odontella aurita (Agardh, 1832) es una bella diatomea que ha cambiado de nombre sólo una vez desde su descripción original como Diatoma aurita (Lingbye, 1819)

Callithrix aurita. Autor: Sávio Bruno. Fuente: Arkive.org

Su nombre, aurita, quiere decir “orejas largas”. En la diatomea hay que echarle mucha imaginación, pero hay otras especies en las que el epíteto “aurita” resulta evidente y más que justificado. Como en el mono tití Callithrix aurita.

Las algas no tienen orejas pero sí otros atributos que inspiran muchas veces sus nombres.

Por ejemplo, Alexandrium catenella, descrita como una especie formadora de cadenas, protagonista de la entrada de hoy.

El género Alexandrium lo describió Youssef Halim (1960) después de una marea roja de Alexandrium minutum (la especie tipo, diminuta) en el puerto de Alejandría (Egipto, imagen de portada).

En Alexandrium se encuentran diversas especies productoras de toxinas paralizantes (saxitoxinas), responsables de algunas de las proliferaciones más dañinas del mundo, tanto para la fauna marina como para la salud pública.

Muchas especies del género Alexandrium se describieron a lo largo del s.XX originalmente como Gonyaulax o Protogonyaulax, en base a criterios morfológicos: la “fórmula” de sus placas (numeración y organización), dimensiones de las células, y otros caracteres como la capacidad de formar cadenas o la presencia de un porito en la zona ventral (en la primera placa apical, donde se insertan los flagelos de la célula).

Ilustraciones originales de Whedon & Kofoid (1936). Fuente: WORMS

Por ejemplo, en 1925, Marie V. Lebour describió un pequeño organismo, Goniaulax tamarensis, en el estuario del río Tamar cerca de Plymouth (Reino Unido). Dicha especie (=Alexandrium tamarense) sabemos hoy en día que no es tóxica.

En 1936, Whedon y Kofoid describieron con gran profusión de detalles dos organismos: Gonyaulax catenella y acatenella, responsables de intoxicaciones por consumo de moluscos bivalvos en la costa de California (EEUU).

G. catenella era “achatada” y formaba cadenas (4 o más células), mientras que G. acatenella constaba sólo de células individuales.

Lo que no sabían era que ninguna especie forma cadenas todo el tiempo y que dicha capacidad varía según el estado fisiológico y el ciclo de vida.

Evolución temporal de G. catenella (línea continua, logaritmo de céls/litro) y G. acatenella (discontinua). Fuente: Whedon & Kofoid (1936)

 

No se trataba de especies distintas sino del desarrollo y caída de una población (que forma cadenas en la fase activa de crecimiento y se disgregan en células individuales al final de la proliferación).

A lo largo del s.XX se describieron nuevas especies de Gonyaulax y Alexandrium hasta que en 1985 Enrique Balech transfirió muchas de las primeras al género Alexandrium, describiendo 7 nuevas especies, entre ellas Alexandrium fundyense.

Su descripción era sucinta, apenas un par de frases:”very close to A. excavatum but constantly lacking ventral pore. Perhaps a subspecies […]. Distribution in the Bay of Fundy”.

Bahía de Fundy. Fuente: www.ferries.ca

En la bahía de Fundy (Canadá) se había identificado también otra especie similar: el Alexandrium tamarense de Lebour, que sólo se diferenciaba en la presencia del susodicho “porito”. Pero este A. tamarense sí era tóxico, a diferencia del “original”. Vaya lío…

Con el tiempo resultó evidente que existían una variedad de formas intermedias entre A. tamarense/A. catenella/A. fundyense y que los criterios morfológicos que se habían establecido para diferenciarlas eran variables. Es decir, se trataba de especies crípticas difícilmente distinguibles bajo el microscopio.

Y llegó la genética para barajar otra vez las cartas...

En los 90′ la aplicación de técnicas moleculares revolucionó el panorama. Las secuencias genéticas de los cultivos de A. tamarense/A. fundyense/A. catenella formaban parte del “complejo de especies Alexandrium tamarense“, cinco grupos moleculares cercanos, aunque claramente diferenciados. Al principio se les designó por el origen geográfico pero luego se demostró que este criterio tampoco servía y se optó por lo fácil: emplear números del I al V.

IMPORTANTE: en Norteamérica y Suramérica sólo se ha detectado el Grupo I.

Distribución geográfica de grupos del complejo “A. tamarense“: I (círculos), II (cuadrados), III (triángulos), IV (diamantes), V (estrellas). En negro los grupos tóxicos. Fuente: Fig. 1, Lilly y col. (2007)

Los V grupos genéticos del complejo “A. tamarense” se añadieron a la denominación de especies tradicional y se usaron durante dos décadas para identificar con mayor precisión la naturaleza de los cultivos (solo eran tóxicos los grupos I y IV).

Estos grupos sugerían la existencia de distintas especies pero nadie atacó este asunto hasta 2014 cuando John y col. propusieron las siguientes equivalencias: A. fundyense (grupo I), A. mediterraneum (grupo II), A. tamarense (grupo III), A. pacificum (grupo IV) y A. australiense (grupo V).

Alexandrium catenella (islas Huichas, región de Aysén, Chile). Autor: Pablo Salgado

 

Los más atentos echaréis de menos una especie: A. catenella

John y col. optaron por A. fundyense para el Grupo I dado que todas las secuencias con ese nombre pertenecen a dicho grupo genético, desechando la denominación de A. catenella en base a razonamientos bastante discutibles.

La historia podía haber terminado ahí, pero ¿quién dijo miedo? John y col. se lo jugaron todo a doble o nada. Sometieron su decisión de borrar del mapa a Alexandrium catenella a las más altas instancias taxonómicas con una propuesta oficial (2302) a la revista Taxon.

Esta revista publica los informes del comité para la nomenclatura de las algas, (algo así como el “Tribunal Supremo Taxonómico”), que otorga validez a las especies siguiendo el “código de Melbourne” (ICN: código Internacional de nomenclatura para algas, hongos y plantas).

La propuesta 2302 cosechó también en Taxon la respuesta de otro grupo de investigadores, Fraga y col. (2015) quienes, como abogados defensores de A. catenella, publicaron una réplica rebatiendo 6 razonamientos de John y col. Entre ellos elegí el nº5:

Alexandrium catenella (epifluorescencia, teñido con calcoflúor). Autor: Pablo Salgado

John y col.:Alexandrium catenella podría en principio sustituir al nombre de A. fundyense y aplicarse a todos los cultivos del Grupo I porque su descripción original (Whedon & Kofoid, l.c.) es anterior a la de A. fundyense (Balech, l.c. 1985). Sin embargo muchos estudios sobre cultivos del Grupo I han utilizado el nombre de A. fundyense y el cambio de nomenclatura provocaría una considerable confusión a la comunidad científica”.

 

Fraga y col.: “De acuerdo con el Art. 51.1 del ICN “un nombre legítimo no debe ser rechazado meramente porque su epíteto es inapropiado o desagradable, o porque otro sea preferible o más conocido […] o porque ha perdido su significado original”.

 

Alexandrium catenella tenía prioridad según el ICN simplemente por antigüedad (1936 vs 1985). Por si fuera poco, su descripción original era mucho más completa que la de A. fundyense.

En la localidad original de A. catenella (región de S. Francisco, California) sólo se han descrito secuencias del Grupo I y tanto investigadores como personal involucrado en la vigilancia de las frecuentes proliferaciones tóxicas de Alexandrium en la costa oeste de Norteamérica, Chile, Argentina y el suroeste de África reconocen históricamente el término A. catenella. Mientras, A. fundyense se ha empleado principalmente en estudios locales de la costa este de Norteamérica, en la bahía de Fundy  y golfo de Maine. Pero en la justicia todo es posible y hasta que el juez dicta sentencia no hay nada escrito.

Y el “juez” se pronunció en febrero de 2017. El comité para la nomenclatura de las algas publicó en Taxon su informe nº15 en el cual (por 12 votos a favor y 1 en contra), rechazaba la propuesta 2302 convencida por los argumentos de Fraga y col., dando prioridad a la nomenclatura de A. catenella sobre A. fundyense (Fin)

Agradecimientos: a Santi Fraga por información empleada para elaborar esta entrada.

Referencias:

-Fraga S. y col. Arguments against the proposal 2302 by John & al. to reject the name Gonyaulax catenella (Alexandrium catenella). Taxon 64:634-635 (2015)
-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 165:779-804 (2014)
-John U. y col. (2302) Proposal to reject the name Gonyaulax catenella (Alexandrium catenella) (Dinophyceae). Taxon 63: 932-933 (2014)
-Lilly E.L. y col. Species boundaries and global biogeography of the Alexandrium tamarense complex (Dinophyceae). J. Phycol. 43:1329-1338 (2007)
-Prud’homme van Reine W.F. Report of the Nomenclature Committee for Algae: 15. Taxon 66:191-192 (2017)
-Whedon WF & Kofoid CA. Dinoflagellata of the San Francisco Region. I. on the skeletal morphology of two new species: Gonyaulax catenella and G. catenella. Univ. Calif. Publ. Zool. 41:25-34 (1936)