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El jardín del coral

Si nos preguntasen por Queensland en Australia casi nadie (excepto los concursantes de «Saber y ganar»), sabría que es un estado al noreste del país, que su capital es Brisbane y que allí tendríamos que ir (sigo ahorrando) para ver la gran barrera de arrecife…
Corales en la gran barrera de arrecife, cerca de Cairns (Queensland).

Autor: Toby Hudson, Wikimedia commons

 

Sección norte de la gran barrera.
Autor: astronauta desconocido, no es broma
NASA, Wikimedia commons

Sobre el tamaño de la gran barrera cabe decir que se extiende a lo largo de 2.600 km.
Pero lo que no cuenta la Wikipedia es que cubre un área similar a la de países europeos como Alemania,
ó en Sudamérica como la mitad de Chile.

Coral esférico, en la gran barrera de Australia.
Autor: Toby Hudson. Wikimedia Commons.

Estos días la gran barrera ha sido noticia en la prensa por el descenso en un 50% de la cobertura de coral entre 1985-2012 http://www.elmundo.es/elmundo/2012/10/01/natura/1349094624.html?cid=GNEW970103

La noticia procede del artículo de De’ath y col. (2012) en PNAS, donde describen las principales causas de la reducción del coral: el 90% son las tormentas y los predadores,
y en tercer lugar (10%), el «blanqueo» de los corales al perder sus Symbiodinium.Los pólipos de los corales son como un ejército de diminutas anémonas. Al igual que éstas, mantienen una relación simbionte con sus Symbiodinium, pero además segregan un exoesqueleto de carbonato cálcico (como las conchas de los moluscos), que en el transcurso de los años construye los arrecifes de coral…

Acanthaster planci, Tailandia. Autor: Jon Hanson
Wikimedia commons

Pero esta protección no es suficiente para defenderse de estrellas de mar como Acanthaster planci, también llamada «corona de espinas», que parecen ensañarse especialmente con las zonas de coral más perjudicadas por la actividad humana…

Y en cuanto al blanqueo del coral, se produce por la expulsión ó pérdida de Symbiodinium en situaciones de estrés, principalmente por temperaturas demasiado altas.
El coral puede sobrevivir durante un tiempo, pero si no recupera pronto sus zooxantelas termina por morir…El blanqueo repetido de los corales los debilita progresivamente, reduciendo su crecimiento y haciéndolos más vulnerables. Así que necesitamos estudiar a Symbiodinium para entender qué sucede ó sucederá en los arrecifes de coral en las próximas décadas en un océano afectado por el cambio climático.

El coral Favia pallida afectado por el blanqueo ó por
la corona de espinas….
Autor: Nick Hobgood , Wikimedia commons.

Hoy en día existen 8 especies de Symbiodinium formalmente descritas. En la fase vegetativa móvil es posible estudiar su morfología, pero para observar esas células necesitamos cultivar Symbiodinium en el laboratorio…y eso es muy difícil.

Gracias a los avances en biología molecular hay otra alternativa: secuenciar fragmentos de ADN para construir un «árbol evolutivo» donde las secuencias parecidas se agrupan en «ramas» del árbol.

Esas ramas ó tipos no tienen nombres científicos y se denominan con letras ó números. En el caso de Symbiodinium conocemos 9 tipos, con las letras «A»-«B»-«C»…así hasta la «I».

La única excepción, y posiblemente el primer caso en microalgas, es un trabajo que combina genética y ecología para describir dos nuevas especies de Symbiodinium «B» (LaJeunesse y col. 2012), sin más datos morfológicos que el tamaño de las «bolitas amarillas»…

Otros habitantes famosos
en los arrecifes de coral. Timor oriental.
Autor: Nick Hobgood, Wikimedia commons

A lo largo y ancho del mundo encontramos distintos grupos de Symbiodinium…en corales del Caribe por ejemplo dominan los Symbiodinium «A», «B» y «C»…en las anémonas de Nigrán (en la primera entrada de esta serie) posiblemente hay Symbiodinium «A» (nos fiamos de estudios en zonas cercanas, no lo vamos a comprobar en nuestro laboratorio, de momento !!).

En la gran barrera de Australia, y el Pacífico en general, domina el Symbiodinium «C».

Pero aunque domine un tipo de Symbiodinium, el coral puede albergar otros tipos minoritarios (crípticos), que aprovechan su oportunidad para convertirse en dominantes tras el blanqueo de su huésped.

Este parece ser el caso del Symbiodinium «D», especialmente adaptado a las altas temperaturas e intensidades de luz, y que en corales blanqueados de la gran barrera puede sustituir a los Symbiodinium «C». Pero esto, que parece ser una «luz de esperanza» para salvar corales en apuros no es tan bonito como parece.

La estatua de Gerald Durrell
(zoo de Jersey, Reino Unido)
el «culpable» de muchas vocaciones
en biología tras leer su trilogía de Corfú.
El Symbiodinium «D» es un oportunista que saca ventaja a sus competidores en condiciones difíciles pero no ofrece las mismas garantías de supervivencia a los corales.
En la gran barrera aquellos corales que sustituyen el Symbiodinium «C» por el «D» crecen mucho menos y esto a la larga podría disminuir la capacidad de regeneración del arrecife…

Habrá que ver el vaso medio lleno, porque proteger la gran barrera reduciendo la contaminación y controlando las estrellas de mar depende de nosotros…

Fin de la trilogía del coral

Referencias:
-Bythell JC y col. Algal genotype and photoacclimatory responses of the symbiotic alga Symbiodinium in natural populations of the sea anemone Anemonia viridis. Proc. Royal Soc. B 264: 1277-1282 (1997).
-De’ath G. y col.  The 27-year decline of coral cover on the great barrier reef and its causes. PlosOne (early edition).
-LaJeunesse T.C. y col. A genetics-based description of Symbiodinium minutum sp. nov. and S. psygmophilum sp. nov. (Dinophyceae), two dinoflagellates symbiotic with Cnidaria. J. Phycol. (in press).
-Stat M, Gates RD. Clade D Symbiodinium in scleractinian corals: a «nugget» of hope, a selfish opportunist, an ominous sign, or all of the above?. J. Mar. Biol. 211, 9 pp.

Los fósiles más antiguos del mundo

Si un viajero del tiempo retrocediera al pasado 3.500 millones de años, podría encontrarse con una imagen muy parecida a ésta de Shark Bay, en Australia…

Estromatolitos en Shark Bay (Australia).
Imágenes disponibles en lugaresquever.blogspot.com
y viajejet.com

Todos sabemos que la vida empezó en el mar, y los primeros seres que dejaron su rastro hasta nuestros días fueron microalgas, que con su actividad biológica transformaron la atmósfera del planeta.

En concreto se trataba de cianobacterias, y gracias a la fotosíntesis de aquellas «pioneras», el oxígeno aumentó desde el 1% al 21% en los gases de la atmósfera, haciendo posible la evolución de la vida tal y como la conocemos.

Pues bien, ese montón de piedras que vemos en ambas imágenes son «estromatolitos» y consisten en precipitados de carbonato cálcico formados sobre filamentos y colonias de cianobacterias.

Las burbujas de oxígeno que éstas producen se pueden ver a simple vista, se liberan continuamente de los estromatolitos sumergidos, igual que en una bebida gaseosa…!!

…¿Y cómo se forman los estromatolitos? las cianobacterias consumen dióxido de carbono en la fotosíntesis y esto ocasiona la precipitación del carbonato cálcico del agua sobre el sedimento que ellas mismas acumulan, formando los estromatolitos. Éstos crecen en láminas igual que los anillos de un árbol y lo hacen también con un ritmo regular: en el caso de Shark Bay es de 0.3 mm al año…!

 

Situación geográfica de Shark Bay y Pilbara.
Fuente: GOOGLE MAPS

Los estromatolitos más antiguos de Shark Bay tienen «sólo» unos 3.000 años, y a simple vista no son nada espectaculares, ¡¡parecen coliflores!!

Tal como recuerda Bill Bryson en su divertido libro de viajes «En las Antípodas«, tras observarlos detenidamente junto a una pareja, oye como la mujer exclama a su marido:
¡¡¿…y cruzamos todo el continente para ver esto…?!!

Pero los restos más antiguos de estromatolitos se encuentran tierra adentro, a cientos de km. de Shark Bay, en Pilbara. Están datados en 3.500 millones de años y son los fósiles más antiguos del mundo, es decir, la primera prueba que tenemos de vida sobre la Tierra…!!

Cianobacterias aisladas de estromatolitos
en Shark Bay (Hamelin Pool).
Allen et al (2009)
En la época de los estromatolitos fósiles no existían formas de vida más complejas ni predadores, no había todavía células eucariotas. Las condiciones de aquel mundo primitivo eran ideales para el desarrollo sin límite de las cianobacterias.
En Shark Bay, concretamente en «Hamelin Pool» la laguna costera donde «crecen» los estromatolitos, la salinidad es dos veces la del mar. Esas condiciones tan difíciles impiden el desarrollo de comunidades de predadores. Por este motivo las cianobacterias y otras microalgas viven en un «paraíso» y los estromatolitos «crecen» sin problemas…
Corte transversal de un estromatolito
«fósil» de Australia.
Autor: William J. Schopf. Disponible en http://www.ucmp.berkeley.edu/bacteria/cyanofr.html

Hasta los años 60′ se debatía sobre el origen geológico o biológico de los estromatolitos.
El gigantesco tamaño de Australia hizo posible que nadie los descubriese «vivos» en Shark Bay y publicara las pruebas de su origen biológico hasta 1961.

Sólo en ambientes muy especiales es posible ver los estromatolitos «vivos» y Shark Bay es uno de esos contados lugares del mundo, junto con Bahamas por ejemplo. Por ésta y muchas otras razones Shark Bay es Patrimonio Mundial por la UNESCO desde 1991…

Referencias:

-Allen MA, Goh F, Burns BP, Neilan BA. Bacterial, archaeal and eukaryotic diversity of smooth and pustular microbial mat communities in the hypersaline lagoon of Shark Bay. Geobiology 7: 82-96 (2009)
-Beraldi H. Estromatolitos. Artículo web publicado en http://www.geologia.unam.mx/igl/index.php?option=com_content&view=article&id=543:temas&Itemid=222
-Bryson B. En las antípodas (Down Under). Ed. RBA, 414 pp.
-Stromatolites of Shark Bay. http://www.sharkbayvisit.com/pages/the-stromatolites/