Los mejillones son mariscos populares en el norte de Alemania. Mejillones en sus conchas azul negruzcas, se encuentran en las regiones de mareas de las zonas costeras. Como muchas criaturas en los océanos, que se protegen con un caparazón calcáreo de los depredadores, los mejillones están en peligro por la creciente acidificación del agua de mar causada por la absorción de dióxido de carbono adicional de la atmósfera que se disuelve en el agua de mar. Los mejillones son muy sensibles a la disminución del pH en las primeras etapas de la vida. Una razón importante para esto es la enorme tasa de calcificación en la etapa larvaria:entre el primer y segundo día de vida forman una cáscara calcificada, que corresponde al peso del resto de su cuerpo. Este proceso es estudiado por científicos de Kiel y publicado en la revista internacional Comunicaciones de la naturaleza .

"Por primera vez, utilizamos dos métodos diferentes para comprender la calcificación de larvas sin cáscara de uno a dos días de edad para estimar su sensibilidad al cambio climático ", explica Kirti Ramesh, primer autor del estudio y estudiante de doctorado en el grupo de Ecofisiología de GEOMAR y en la Escuela Integrada de Ciencias Oceánicas (ISOS) del Clúster de Excelencia "The Future Ocean". "Con la ayuda de tintes fluorescentes y técnicas de microscopía especializadas, pudimos rastrear la deposición de carbonato de calcio en larvas vivas y demostrar que el carbonato de calcio no se forma intracelularmente, como se pensaba anteriormente. Es más probable que el calcio se adquiera directamente del agua de mar y se transporte al caparazón a través de proteínas de transporte específicas. Luego, muy cerca del caparazón, se produce la formación de carbonato de calcio ", explica Kirti Ramesh.

En el segundo paso, el equipo estudió las condiciones abióticas directamente debajo del caparazón. Con diminutos microelectrodos de vidrio, calcio, El pH y el carbonato se midieron en larvas que medían solo décimas de milímetro. "Por primera vez, hemos podido demostrar que las larvas de mejillón son capaces de incrementar el pH y la concentración de carbonatos por debajo de la cáscara, que luego conduce a tasas más altas de calcificación ", explica el Dr. Frank Melzner, Responsable del Grupo de Trabajo de Ecofisiología de GEOMAR. "Sin embargo, con creciente acidificación, los valores de pH debajo de la cáscara también disminuyen, lo que conduce a una reducción de las tasas de calcificación y, a concentraciones de CO2 muy elevadas, se produce la disolución de la cáscara y un aumento de la mortalidad ", "Melzner continúa. Sin embargo, es interesante, que las cáscaras se disuelven solo a valores de pH muy bajos. Esto sugiere que los componentes orgánicos de la concha de mejillón de las larvas contribuyen a la resistencia a la disolución.

"Con estos resultados, podemos establecer una relación directa entre la tasa de calcificación de los mejillones y la química de carbonatos del agua de mar, "explica el Prof. Dr. Markus Bleich, Jefe del Instituto de Fisiología de la Universidad de Kiel. Según Bleich, La razón de la alta sensibilidad de las larvas de mejillón a la acidificación es la limitada capacidad de regulación de iones de las larvas de mejillón.

¿Que sigue? "Usaremos métodos genéticos y proteómicos para investigar qué proteínas juegan un papel en el transporte de calcio y carbonato, y qué sustancias orgánicas de la cáscara aumentan su resistencia a la disolución. Los resultados de nuestro laboratorio muestran que algunas poblaciones de mejillones, especialmente del Mar Báltico, son más tolerantes a la acidificación de los océanos. "Creemos que la clave para una mayor resistencia de las conchas de mejillón a la disolución radica en la variación de los componentes orgánicos de la concha", dice Melzner. Las poblaciones más tolerantes podrían finalmente ser las ganadoras del cambio climático.