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Coral recluta guardaespaldas del gobio contra asesinos de algas marinas

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Justo debajo de la superficie del océano, se está librando una guerra. Los arrecifes de coral están bajo el asalto constante de algas marinas que buscan tomar el control, robando la ubicación principal del sol iluminada por el coral para sí mismos. Muchos de estos invasores de plantas vienen equipados con armas químicas mortales que derriban el metabolismo del coral, lo que podría resultar una lucha injusta contra un enemigo aparentemente desarmado. Pero los corales no están indefensos; Como muestra un nuevo artículo en Science, los corales tienen guardaespaldas listos para montar una defensa.

Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas más productivos de la Tierra. Son también uno de los más amenazados. Mientras los administradores y científicos luchan por encontrar formas de proteger estos preciosos hábitats, la cobertura de coral ha disminuido en un 50% a lo largo de la Gran Barrera de Coral y en un 80% en el Caribe. Las pérdidas agitan la cadena alimentaria, causando disminuciones en la pesca y los servicios de los ecosistemas. Pero no todos los organismos lloran la declinación de los corales; cuando los corales luchan, las algas cosechan los beneficios.

Los corales y las algas están en una lucha constante por el dominio. En los arrecifes saludables, las algas se mantienen bajo control por los peces e invertebrados que se alimentan de las plantas y que evitan que las algas alcancen sus hogares de coral. Cuando estos herbívoros se pierden, como cuando los erizos de mar sufrieron una muerte masiva en el Caribe en la década de 1980, las algas corren desenfrenadas, reduciendo la complejidad del hábitat y dejando a muchos peces sin hogar. Hasta hace poco, parecía que los corales son relativamente pasivos en esta batalla en curso. Pero ahora, los científicos de Georgia Tech han descubierto que los corales reclutan activamente defensores para combatir las invasiones de algas.

"Habíamos estado estudiando las interacciones entre coral y algas marinas para determinar qué algas marinas eran más dañinas para los corales y los mecanismos involucrados", explica el coautor del estudio y profesor en la Escuela de Biología de Georgia Tech, Mark Hay. Él y su postdoctor Danielle Dixson descubrieron que la alga marina Chlorodesmis fastigiata es particularmente tóxica para los corales y emite toxinas lipídicas que dañan a los corales con los que entran en contacto. Sin embargo, en Fiji, donde se llevó a cabo el experimento, los corales parecían sostenerse por sí mismos. Dado el importante papel de los herbívoros, el equipo decidió ver si los peces que viven en los corales podrían estar luchando en nombre de sus hogares. Entonces, tomaron colonias Acropora nasuta (un importante coral que construye arrecifes) que tenían gobios residentes y les quitaron los peces a algunos de ellos. Luego colocaron algas o un imitador de algas hecho de línea de nylon en los corales y observaron a los corales durante unos días para ver qué sucedía.

Si bien las algas falsas (que cubrían físicamente el coral pero carecían del armamento químico de las algas en sí mismas) no tenían ningún efecto, los corales a los que se trasplantaban las algas fueron dañados por la introducción de la planta competitiva. Pero, señalaron los científicos, los corales que conservaban a sus residentes de peces estaban mucho mejor. Después de tres días, la cantidad de algas marinas que quedaban en los corales se redujo en un 30%, y los corales sufrieron solo del 20% al 30% del daño de los corales sin sus colonias de peces.

Asegurado el importante papel de los peces que viven en los corales, el equipo investigó la interacción entre los peces, el coral y las algas. El equipo introdujo Chlorodesmis fastigiata a los corales nuevamente, pero esta vez vieron cómo reaccionaban los peces. En cuestión de minutos, pequeños gobios, de solo unos centímetros de tamaño, emergieron de sus escondites para recoger y comer las algas. "Estos pequeños peces saldrían y cortarían las algas para que no tocara el coral", dijo Hay.

Pero para comprender realmente lo que estaba sucediendo, los científicos tomaron muestras de agua de los corales no dañados, corales dañados por algas mientras las algas seguían presentes, corales dañados por algas después de que se eliminaron las algas, y las algas se alejaron del coral. Expusieron a los gobios a estas muestras de agua y observaron cómo respondían. En menos de 15 minutos, los gobios fueron atraídos hacia el agua de los corales dañados, pero no reaccionaron a la firma química de las algas por sí mismas. "Descubrimos que los gobios estaban siendo" llamados a "el área dañada por las algas, y que la" llamada "provenía del coral dañado, no de las algas marinas".

"Esta especie de coral está reclutando guardaespaldas de una pulgada de largo", explicó Hay. “Esto ocurre muy rápidamente, lo que significa que debe ser muy importante tanto para el coral como para el pez. El coral libera una sustancia química y los peces responden de inmediato ”. Los científicos incluso probaron los gobios utilizando agua del daño de las algas marinas de una especie de coral diferente pero estrechamente relacionada, pero los peces no reaccionaron. "Los gobios vinieron al rescate de su coral huésped, pero no respondieron a las señales químicas de un coral relacionado", dijo Hay.

Los gobios no están siendo completamente desinteresados. Los gobios no solo comen algas, también comen moco del coral mismo. "Los peces están recibiendo protección en un lugar seguro para vivir y alimentos del coral", explica Hay. “El coral recibe un guardaespaldas a cambio de una pequeña cantidad de comida. Es como pagar impuestos a cambio de la protección policial ".

Además de defender sus hogares, el equipo descubrió que una de las especies de peces pequeños recibe un impulso adicional de defensa al comer las algas invasoras. "Se sabe que uno de los gobios produce una secreción tóxica de la piel", explicó Hay. "Este gobio consumió las algas tóxicas y se volvió más tóxico", lo que ayudó a protegerlo de posibles depredadores. La otra especie principal de gobio que se encuentra en el coral no tiene esta defensa, pero aún así luchó contra el atacante. "Recortó las algas marinas de su coral huésped, pero no las consumió, aparentemente solo las recortó y las escupió".

Los científicos incluso pudieron reducir lo que las algas están causando el grito de auxilio del coral. El equipo tomó diferentes fracciones de químicos de algas marinas y las aplicó a imitadores de nylon falsos. Solo el extracto que contiene el conocido arma química lipídica activó el sistema de defensa de los peces.

"Soy un ecologista que estudia las interacciones mediadas químicamente, pero la danza química específica maravillosamente sutil, matizada y específica que se lleva a cabo aquí todavía es impactante para mí", dijo Hay. Señaló que estos hallazgos resaltan la importancia de las interacciones mutualistas en los arrecifes de coral. "La competencia entre algunas algas marinas y corales ha sido lo suficientemente importante como para impulsar la evolución de esta señalización maravillosamente bien afinada entre un coral y sus peces mutualistas". Si bien los sistemas de defensa mutualista similares están bien descritos en especies terrestres, esta es la primera vez que La interacción se ha demostrado en un entorno marino.

Hay también enfatizó que, al menos cuando se trata de ecosistemas, el tamaño realmente no importa. "Los organismos no necesitan ser grandes o abundantes para ser ecológicamente importantes", dijo Hay. "Estos peces pequeños y discretos son importantes para frenar o prevenir el daño que las algas marinas causan a los corales y, por lo tanto, son importantes, pero no apreciados, al estabilizar los corales y prevenir la pérdida de coral y su declive".

Cita: Dixson DL & Hay ME (2012). Los corales estimulan químicamente a los peces mutualistas para eliminar las algas marinas que compiten entre sí, Science, 338 (6108) 804-807. DOI: 10.1126 / science.1225748

Fotos: Coral y algas © Paul Asman y Jill Lenoble, bajo licencia de Creative Commons de Gaia Guide; Goby defendiendo el coral por Danielle Dixon c / o Georgia Tech; Gobio juvenil por Joao Paulo Krajewski c / o Georgia Tech

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