{"id":11407,"date":"2021-11-01T09:12:08","date_gmt":"2021-11-01T15:12:08","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=11407"},"modified":"2021-11-25T15:46:06","modified_gmt":"2021-11-25T21:46:06","slug":"cuando-el-estres-lleva-al-divorcio-la-simbiosis-alga-coral-y-el-blanqueamiento-coralino","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=11407","title":{"rendered":"CUANDO EL ESTR\u00c9S LLEVA AL DIVORCIO: LA SIMBIOSIS ALGA-CORAL Y EL BLANQUEAMIENTO CORALINO"},"content":{"rendered":"

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Tania Islas-Flores*, Estefan\u00eda Morales-Ruiz*<\/p>\n

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CIENCIA UANL \/ AN\u0303O 24, No.110, noviembre-diciembre 2021<\/p>\n

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Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas marinos ma\u0301s diversos y productivos, los cuales proporcionan sustento a una amplia variedad de especies y a las actividades relacionadas con los servicios ambientales del arrecife \u2013 como la pesca y el turismo\u2013 que generan ingresos de gran importancia econo\u0301mica. Los organismos que principalmente dan estructura al arrecife son los corales. A pesar de que viven en aguas marinas pobres en nutrientes (oligotro\u0301ficas), los corales viven y prosperan gracias a su asociacio\u0301n con microalgas unicelulares fotosinte\u0301ticas, las cuales les proveen hasta 95% de los nutrientes que necesitan; de hecho, sin esta relacio\u0301n los arrecifes de coral no existiri\u0301an (Davy et al<\/em>., 2012).<\/p>\n

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En las u\u0301ltimas de\u0301cadas se ha observado un aumento en la mortandad masiva de corales, conocida como blanqueamiento<\/em>, resultado de la pe\u0301rdida de sus microalgas, o a que e\u0301stas pierden sus pigmentos fotosinte\u0301ticos. Esto a su vez se debe a perturbaciones en el ambiente, como cambios de pH, asi\u0301 como aumento o descenso anormales en la temperatura y la irradiacio\u0301n solar. El blanqueamiento coralino puede ser reversible, es decir, que las microalgas pueden establecerse de nuevo en el coral si las condiciones vuelven a ser favorables dentro de un lapso corto. Estudiar esta relacio\u0301n microalga-coral es de suma importancia para establecer estrategias de proteccio\u0301n con la finalidad de preservar los arrecifes, ya que el conocimiento generado permite establecer planes efectivos para mitigar el efecto de estresores que modifican la relacio\u0301n simbio\u0301tica.<\/p>\n

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LOS CORALES<\/h4>\n
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Los arrecifes de coral agrupan distintas especies de animales, entre los que destacan los cnidarios como los principales formadores de estructuras. Los cnidarios son un grupo de hasta 10,000 animales acua\u0301ticos, entre los que se encuentran, adema\u0301s de corales, ane\u0301monas y medusas. El nombre cnidario se debe a que estos animales poseen ce\u0301lulas urticantes llamadas cnidocitos, las cuales les sirven para defenderse y cazar su alimento.<\/p>\n

Los corales son animales coloniales, es decir, agrupan mu\u0301ltiples seres vivos organizados y conectados, conocidos como po\u0301lipos. Los po\u0301lipos son parecidos a las ane\u0301monas, en su\u00a0estructura se distingue un anillo de tenta\u0301culos rodeando la boca que corona la cavidad corporal (figura 1A). Los po\u0301lipos de corales escleractinios o corales duros secretan carbonato de calcio con el que forman el esqueleto que da lugar a la estructura de los arrecifes. La manera en la que crecen y se distribuyen los po\u0301lipos da como resultado la amplia diversidad de corales que se conocen (Rodri\u0301guez-Troncoso, 2014).<\/span><\/p>\n

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La luz, la temperatura y la profundidad son factores abio\u0301ticos que tienen influencia en la tasa de crecimiento de los corales (Baker y Weber 1975). Sin embargo, los corales son de crecimiento muy lento, pueden crecer, en promedio, entre 1 y 7 cm anuales segu\u0301n la especie y su ubicacio\u0301n geogra\u0301fica. Asimismo, su reproduccio\u0301n se da so\u0301lo una o dos veces al an\u0303o. Su lento crecimiento y reproduccio\u0301n representan un reto para la restauracio\u0301n y los programas de proteccio\u0301n, ya que para que se forme una gran a\u0301rea de arrecife pueden pasar hasta cientos de an\u0303os, mientras que el blanqueamiento y muerte ocurre en semanas.<\/p>\n

La mayori\u0301a de los corales forman una asociacio\u0301n con unas microalgas unicelulares dinoflageladas de la familia Symbiodiniaceae<\/em>, de las cuales obtienen los nutrientes necesarios para su metabolismo, crecimiento, reproduccio\u0301n y desarrollo, asi\u0301 como su color marro\u0301n caracteri\u0301stico. A esta interaccio\u0301n microalga-coral se le conoce como simbiosis mutualista, ya que perdura a lo largo del tiempo y ofrece beneficios para ambas especies.<\/p>\n

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LAS MICROALGAS ENDOSIMBIONTES<\/h4>\n
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Las microalgas que se asocian con los corales hacen fotosi\u0301ntesis, y gracias a sus pigmentos fotosinte\u0301ticos (clorofila y carotenoides) son de color amarillo-marro\u0301n (figura 1B).<\/p>\n

Estas microalgas simbio\u0301ticas pueden vivir dentro de las ce\u0301lulas de diversos cnidarios \u2013por lo que se les llama endosimbiontes\u2013, pero tambie\u0301n pueden vivir libremente en el agua. De tal modo que tienen dos formas de vida: como un coco inmo\u0301vil cuando hacen simbiosis y como una ce\u0301lula flagelada en vida libre.<\/p>\n

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Cuando viven en simbiosis proveen a su hospedero con fuentes de carbono (principalmente glicerol y glucosa) derivadas de la fotosi\u0301ntesis que realizan, y a cambio reciben algunos nutrientes (nitro\u0301geno y fo\u0301sforo), \"\"<\/a>, y una posicio\u0301n privilegiada con acceso al sol y a salvo de depredadores.<\/p>\n

Como se menciono\u0301 con anterioridad, la simbiosis coral-microalga es crucial para la vida y el mantenimiento del coral, y por ende del arrecife entero. Existe evidencia de que esta simbiosis ocurre desde hace 240 millones de an\u0303os, y es tan estrecha que se propone que ambos organismos han evolucionado juntos y que, incluso, fue gracias a su asociacio\u0301n que se pudieron formar los arrecifes de coral. Esta asociacio\u0301n es tan importante que cuando las microalgas abandonan al coral, o son incapaces\u00a0de realizar fotosi\u0301ntesis, el coral muere y pierde su color \u2013se blanquea<\/em>\u2013, dado que los pigmentos fotosinte\u0301ticos del alga son los que dan su color (figura 1C).<\/span><\/p>\n

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Figura 1. Colonias de coral Pseudodiploria strigosa<\/em> sana (A<\/em>) y blanqueada (B<\/em>). (A<\/em>) En la parte superior se muestra una colonia de coral P. strigosa<\/em> color caf\u00e9-marr\u00f3n, indicativo de que se encuentra en estado saludable. En la parte inferior se representan tres p\u00f3lipos con sus tent\u00e1culos rodeando la boca central, el color caf\u00e9 indica la presencia de su simbionte (B<\/em>). (C<\/em>) La colonia de coral P. strigosa<\/em> en la parte superior se observa casi en su totalidad blanca, lo que indica que perdi\u00f3 sus simbiontes debido a alg\u00fan estr\u00e9s; en la parte inferior se muestran p\u00f3lipos blanqueados que no contienen simbiontes (fuente: im\u00e1genes cortes\u00eda de Esmeralda P\u00e9rez Cervantes).<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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El feno\u0301meno de blanqueamiento es resultado de la afectacio\u0301n de la simbiosis por algu\u0301n estresor, que puede ser qui\u0301mico, fi\u0301sico o biolo\u0301gico. El mecanismo principal del blanqueamiento es la expulsio\u0301n de la microalga endosimbionte que, dependiendo de la severidad y duracio\u0301n del estre\u0301s, puede ser seguida de la propia destruccio\u0301n del coral. La severidad del blanqueamiento depende de la duracio\u0301n e intensidad del estre\u0301s, y puede ser reversible si hay suficiente alga en vida libre cerca del coral y se disminuyen los factores estresantes.<\/p>\n

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El blanqueamiento representa un grave problema para la salud y la supervivencia de los arrecifes de coral, pues los corales son los principales constructores y proveen la estructura fi\u0301sica que sostiene este ecosistema. De manera importante, los eventos de blanqueamiento han aumentado en las u\u0301ltimas de\u0301cadas, como consecuencia directa del calentamiento y acidificacio\u0301n de los oce\u0301anos, la contaminacio\u0301n y las pra\u0301cticas de pesca agresivas.<\/p>\n

En Me\u0301xico, existen arrecifes de coral en las costas del oce\u0301ano Paci\u0301fico (Baja California Sur y Norte, Sonora, Sinaloa, Nayarit, Jalisco, Colima, Michoaca\u0301n, Guerrero y Oaxaca), las costas de Veracruz y Campeche, y la costa oriental de la peni\u0301nsula de Yucata\u0301n, desde Isla Contoy hasta Banco Chinchorro, donde se encuentra el Sistema Arrecifal Mesoamericano (SAM), la segunda barrera arrecifal ma\u0301s grande del mundo.<\/span><\/p>\n

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Especi\u0301ficamente, en las costas de Quintana Roo se han reportado colonias de corales que sufren entre 50 y 90% de blanqueamiento. Esto se debe al crecimiento en la poblacio\u0301n y el aumento del turismo, que impactan en la calidad del agua y la explotacio\u0301n del SAM. Por otro lado, tambie\u0301n se ha demostrado una leve recuperacio\u0301n de estos corales (Eli\u0301as-Ilosvay, 2020). A pesar de estos datos positivos, se preve\u0301 que los factores antropoge\u0301nicos seguira\u0301n perturbando los arrecifes de coral, por lo que es importante mitigar y disminuir las actividades humanas para proteger y preservar este importante ecosistema. Por ejemplo, en el Parque Nacional del Sistema Arrecifal Veracruzano se establecio\u0301 una estrategia de restriccio\u0301n de acceso y pesca a zonas del arrecife para ayudar a conservar la relacio\u0301n simbio\u0301tica microalga-coral y evitar el blanqueamiento (Ortiz-Lozano, 2009).<\/span><\/p>\n

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* Universidad Nacional Auto\u0301noma de Me\u0301xico.
\nContacto: tislasf@gmail.com, esmoru@gmail.com<\/p>\n

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REFERENCIAS<\/h4>\n
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Baker, P.A., y Weber, J.N. (1975). Coral growth rate: Variation with depth. Earth and Planetary Science Letters<\/em>. 27(1):57-61. doi.org\/10.1016\/0012-821X(75)90160-0
\nDavy, S.K., Allemand, D., y Weis, V.M. (2012). Cell biology of cnidarian-dinoflagellate symbiosis. <\/span>Microbiology and Molecular Biology Reviews<\/em>. 76(2):229-261.
\n<\/span>Eli\u0301as-Ilosvay, X.E., Contreras-Silva, A.I., A\u0301lvarez-Filip, L., <\/span>et al<\/em>. (2020). Coral Reef Recovery in the Mexican Caribbean after 2005 Mass Coral Mortality-Potential Drivers. <\/span>Diversity<\/em>. 12(9):338.
\n<\/span>Ortiz-Lozano, L., Granados-Barba, A., y Espejel, I. (2009). Ecosystemic zonification as a management tool for marine protected areas in the coastal zone: Applications for the Sistema Arrecifal Veracruzano National Park, Mexico. <\/span>Ocean & Coastal Management<\/em>. 52(6):317-323.
\n<\/span>Rodri\u0301guez-Troncoso, A.P., y Tortolero-Langarica, J.D.J.A. (2014). Corales: organismos base constructores de los ecosistemas arrecifales. En J.L. Cifuentes Lemus, F.G. Cupul-Magan\u0303a (eds). <\/span>Temas sobre investigaciones costeras<\/em>. (Pp. 33-55). Me\u0301xico: Universidad de Guadalajara.<\/span><\/p>\n

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