Un nuevo estudio demuestra que las algas importantes para los corales son capaces de reproducirse sexualmente.
Esto puede abrir una vía hacia la evolución acelerada de cepas que protejan mejor a los corales de los efectos del cambio climático.
Los investigadores descubrieron qué condiciones podrían favorecer el sexo y cómo inducirlo.
Los investigadores ya conocían la importancia de las algas conocidas como dinoflagelados para la salud de los corales a medida que los océanos se calientan, y ahora han confirmado que estas diminutas criaturas no solo se multiplican por división, sino que también pueden reproducirse sexualmente.
La mayoría de los corales pétreos no pueden sobrevivir sin sus simbiontes, y estos simbiontes tienen el potencial de ayudar a los corales a responder al cambio climático
Según la bióloga marina de la Universidad Rice Adrienne Correa y la estudiante de posgrado Lauren Howe-Kerr, esto abre una vía hacia la cría de cepas de simbiontes dinoflagelados que sirvan mejor a sus socios coralinos.
Los dinoflagelados no solo contribuyen a los llamativos colores de los corales, sino que, y esto es fundamental, también ayudan a alimentar a sus anfitriones al convertir la luz solar en alimento.
“La mayoría de los corales pétreos no pueden sobrevivir sin sus simbiontes”, afirma Howe-Kerr, “y estos simbiontes tienen el potencial de ayudar a los corales a responder al cambio climático. Estos dinoflagelados tienen tiempos de generación de un par de meses, mientras que los corales podrían reproducirse solo una vez al año.
“Así que, si podemos lograr que los simbiontes se adapten a nuevas condiciones ambientales más rápidamente, podrían ayudar también a los corales a sobrevivir a las altas temperaturas, mientras todos afrontamos el cambio climático.”
En su estudio publicado en Scientific Reports, los investigadores escribieron que el descubrimiento “sienta las bases para investigar los desencadenantes ambientales” de la sexualidad de los simbiontes “y puede acelerar la evolución asistida de un simbionte coralino clave para combatir la degradación de los arrecifes.”
Para comprender mejor las algas, los investigadores se pusieron en contacto con Rosa Figueroa, investigadora del Instituto Español de Oceanografía que estudia los ciclos de vida de los dinoflagelados y es la autora principal del estudio.
“Nosotros le enseñamos sobre el sistema coral-alga y ella nos enseñó sobre el sexo en otros dinoflagelados, y formamos una colaboración para ver si podíamos detectar el sexo de los simbiontes en los arrecifes”, afirma Howe-Kerr.
“En los conjuntos de datos genómicos de dinoflagelados coralinos, los investigadores veían todos los genes que los simbiontes de coral necesitan para reproducirse sexualmente, pero nadie había logrado observar las células reales en pleno proceso”, afirma Correa, profesora adjunta de ciencias biológicas. “Eso es lo que conseguimos esta vez.”
El descubrimiento sigue al muestreo realizado en los arrecifes de coral de Mo’orea, en la Polinesia Francesa, en julio de 2019, y a la posterior observación de las algas mediante microscopios confocales avanzados que permiten una mejor visualización de estructuras tridimensionales.
“Esta es la primera prueba de que estos simbiontes, cuando están secuestrados en las células del coral, se reproducen sexualmente, y nos entusiasma porque abre la puerta a descubrir qué condiciones podrían favorecer el sexo y cómo podemos inducirlo”, afirma Howe-Kerr. “Queremos saber cómo podemos aprovechar ese conocimiento para crear más variación genética.”
“Como la descendencia de las algas que se dividen solo hereda el ADN de su única célula progenitora, son, esencialmente, clones que en general no aumentan la diversidad de una colonia. Pero la descendencia procedente del sexo recibe ADN de dos progenitores, lo que permite una adaptación genética más rápida”, afirma Correa.
Las poblaciones de simbiontes que se vuelven más tolerantes al estrés ambiental mediante la evolución serían de gran beneficio directo para el coral, que protege las costas tanto de las tormentas como de la escorrentía asociada.
“Estos esfuerzos continúan con el objetivo de criar corales, simbiontes y otros socios para obtener las colonias más resistentes al estrés posibles”, afirma Correa. “En el caso de los simbiontes de coral, eso significa cultivarlos en condiciones de estrés, como altas temperaturas, y luego propagar aquellos que logran sobrevivir.
“Después de sucesivas generaciones, seleccionaremos cualquier organismo que no tolere estas temperaturas”, afirma. “Y ahora que podemos ver que existe el sexo, podemos realizar muchos otros experimentos para averiguar qué combinación de condiciones hará que el sexo se produzca con más frecuencia en las células. Eso producirá simbiontes con nuevas combinaciones de genes, y algunas de esas combinaciones corresponderán, esperemos, a la termotolerancia u otros rasgos que deseamos. Entonces podremos sembrar las crías de las especies de coral que albergan esa diversidad de simbiontes y utilizar esas colonias para restaurar los arrecifes.”
La investigación contó con el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación de España y del proyecto de la Comunidad Europea, una beca Lewis and Clark de la American Philosophical Society, una beca de estudios en el extranjero Wagoner, la National Science Foundation y una beca de investigación para investigadores en las primeras etapas de su carrera del Gulf Research Program de la National Academy of Sciences.
