Los biólogos marinos de Stanford han descubierto que los corales activan un grupo específico de especies antiguas, genes defensivos cuando se exponen a condiciones ambientales estresantes. Estos genes inducidos por el estrés podrían servir como una especie de señal de advertencia para los eventos de blanqueamiento de los corales.

En el estudio, investigadores monitorearon tres colonias de coral en una laguna en la isla Ofu, Samoa Americana, por su respuesta a factores estresantes como las altas temperaturas, oxígeno, y acidez del océano. En los días más calurosos los investigadores vieron un cambio significativo en los genes que los corales activaban dentro de sus células.

"Comenzaron a usar un conjunto completo de genes que simplemente no habían estado usando antes, "dijo Steve Palumbi, profesor de ciencias del mar, director de la estación marina de Hopkins, y autor del artículo que describe el estudio, publicado recientemente en Avances de la ciencia .

Una instantánea de la salud de los corales

En 2016, la Gran Barrera de Coral vio el peor evento de blanqueamiento de corales registrado cuando los corales a lo largo de cientos de millas se volvieron completamente blancos. Estos eventos de blanqueamiento pueden eventualmente conducir a la muerte del coral. Los científicos predicen que el cambio climático global y el continuo aumento de la temperatura de los océanos aumentarán la frecuencia del blanqueamiento de los corales en todo el mundo. La parte complicada es los corales no muestran signos visibles de blanqueamiento de antemano. Los genes identificados en este estudio podrían dar a los científicos una indicación instantánea de la salud de los corales y una idea de cuándo es probable que ocurra el blanqueamiento.

En condiciones estresantes, Las funciones celulares normales de un coral comienzan a fallar. En respuesta, el grupo de genes identificado en este estudio desencadena un proceso, llamada la respuesta de la proteína desplegada, que trabaja para restaurar las condiciones normales dentro de la célula. Si las condiciones continúan empeorando, los corales se blanquean y finalmente mueren.

"Por primera vez, podemos preguntarles a esos corales, '¿Cómo te va?' No tienen latido. No tienen pulso. Necesitamos conocer sus signos vitales para comprender cómo reaccionan al medio ambiente, "Dijo Palumbi.

Una antigua respuesta al estrés

En el transcurso del período de estudio de diecisiete días, Palumbi y la estudiante de posgrado Lupita Ruiz-Jones monitorearon a más de 17 años, 000 genes de coral justo después del mediodía todos los días. En el séptimo y octavo día, cuando las mareas eran más bajas y las temperaturas más calientes, Los genes de los corales iniciaron la respuesta de la proteína celular desplegada. El día nueve las mareas subieron y los sistemas de los corales volvieron a la normalidad.

"Esta respuesta muestra cuán sincronizados están los corales con su entorno, "dijo Ruiz-Jones, quien fue el primer autor del artículo.

Esta respuesta al estrés no es exclusiva de los corales. Se ha observado en mamíferos y en algunas especies de levaduras. Los humanos activan los mismos genes antiguos en respuesta a enfermedades, como el cáncer. En tiempos de estrés Las proteínas mal plegadas y desplegadas de una célula se acumulan en el retículo endoplásmico. una serie de aplanados, estructuras en forma de tubo en la célula que ayudan con la formación de proteínas. La respuesta de la proteína desplegada es una reacción a la avalancha de proteínas mal ensambladas.

"Básicamente, el organismo reconoce que algo no está bien, "Dijo Ruiz-Jones.

Estudiando corales duros

La laguna de la isla de Ofu, una bañera turquesa poco profunda, proporcionó el laboratorio de coral ideal para estudiar corales tolerantes al calor. Los corales en la isla Ofu experimentan temperaturas del agua cercanas a la temperatura del cuerpo humano, suficiente para matar a la mayoría de las especies de coral. Los corales de Ofu, sin embargo, prosperar en condiciones ambientales estresantes.

Los científicos creen que frecuentes, la exposición pulsante a altas temperaturas puede hacer que los corales sean más fuertes, de la misma manera que los atletas entrenan para la competencia. Comprender por qué algunos de los corales más resistentes del mundo son tan tolerantes al calor podría ayudar a los científicos a identificar y mapear otras colonias de coral sobrevivientes en todo el mundo.

"Sabemos que los corales tienen la capacidad de adaptarse y evolucionar hacia aguas más cálidas de lo que pensábamos antes. Podemos usar eso como un activo principal para ayudarlos a vivir las próximas décadas hasta que solucionemos el cambio climático global". "Dijo Palumbi.

Palumbi también es investigador principal del Instituto para el Medio Ambiente de Stanford Woods.