El destino de los arrecifes de coral del mundo podría depender de qué tan bien las criaturas marinas preparen a sus crías para hacer frente al calentamiento global.

Aproximadamente la mitad del coral del mundo se ha perdido debido al calentamiento de los mares que hace que su mundo sea hostil. En lugar de vívido y floral, el blanqueador de coral palidece a medida que aumenta la temperatura. Esto sucede porque el peculiar animal convive con las algas, que expulsan bajo estrés. Cuando eso pasa, los corales pierden su color y un compañero de vida que los sostiene, por lo que mueren de hambre.

Todavía, la esperanza se da en los acuarios del campus de la USC cerca del centro de Los Ángeles y en el Instituto Australiano de Ciencias Marinas. Allí, Los biólogos estudian la capacidad inusual de los corales para mezclar sus llamados simbiontes, las colonias de algas dentro de sus células, como un mecanismo de supervivencia para obtener una ventaja potencial en un entorno cambiante. los investigadores han demostrado que los corales adultos pueden transmitir esta capacidad de barajar sus simbiontes a sus descendientes. Es un proceso que ocurre además de la transferencia de ADN tradicional, y nunca se había visto antes hasta que los científicos comenzaron a investigar sobre la cría en cautividad en laboratorios a ambos lados del Océano Pacífico.

"Lo que estamos encontrando es que los corales pueden pasar su complemento mezclado de algas asociadas, o simbiontes, a su descendencia para otorgar una posible ventaja de supervivencia, y eso es un nuevo descubrimiento, "dijo Carly Kenkel, profesor asistente de biología en el Dornsife College of Letters de la USC, Artes y Ciencias. "Nos preocupamos por esto porque los arrecifes de coral hacen mucho por nosotros. Un arrecife proporciona rompeolas para las tormentas, la proteína de pescado que la gente necesita y la biodiversidad que amamos y encontramos hermosa ".

Los hallazgos aparecen en un artículo de investigación publicado hoy en Informes científicos .

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que los corales y las algas viven en armonía mutua. Las dos criaturas viven como una sola:un animal pólipo de cuerpo blando similar a una anémona de mar o una medusa y un alga que vive dentro de sus células. El animal proporciona seguridad a las algas y sustancias para la fotosíntesis; las algas producen oxígeno, ayudar a eliminar los desechos y suministrar energía al coral. Los corales utilizan la energía para producir carbonato de calcio, la rígida arquitectura que construye arrecifes, mientras que las algas contribuyen a los tonos joya de las criaturas que hacen que el coral sea espectacular.

Viven amigablemente juntos hasta que el estrés ambiental interrumpe la asociación. Cuando esto pasa, algunos corales sucumben mientras que otros son capaces de mezclar sus simbiontes, favoreciendo unas algas sobre otras dependiendo de las condiciones del agua, competencia o nutrientes disponibles. "Es un divorcio complicado, "Dijo Kenkel.

Sin embargo, en esta ruptura los niños podrían beneficiarse. Kenkel quería saber si el coral padre podía transmitir los simbiontes reorganizados a su descendencia. Es una propuesta complicada porque las algas existen independientemente del núcleo celular y, por lo tanto, no forman parte de la transferencia de ADN nuclear. padre a hijo, durante la reproducción.

Su curiosidad la llevó a la Gran Barrera de Coral y a la Isla Orfeo, en el noreste de Australia, donde se unió a científicos de la Universidad James Cook y el Instituto Australiano de Ciencias Marinas. El equipo de investigación se centró en un coral en particular, Montipora digitata, que es común al Océano Pacífico occidental y grandes franjas de la Gran Barrera de Coral.

Los científicos se centraron en dos temporadas de desove consecutivas:una en condiciones normales durante 2015 y la otra durante el evento global de blanqueamiento masivo de corales de 2016. Usando secuenciación de ADN, los científicos examinaron qué corales mostraban potencial para mezclar sus simbiontes y si el cambio se reflejaba en los gametos. Descubrieron que el número y los tipos de células de algas diferían considerablemente de un año a otro, medido en densidades celulares y producción de fotosíntesis. Es un hallazgo consistente con otras investigaciones.

El coral Montipora digitata puede empaquetar algas en sus huevos cuando se reproducen. Al mirar los huevos entre los dos años, descubrieron que los reordenamientos de las comunidades de algas en los adultos también se reflejaban en los huevos del coral, lo que indica que podrían transmitirse a la descendencia de los padres.

"Hasta donde sabemos, Esta es la primera evidencia de que las comunidades de Symbiodiniaceae (simbiontes) mezcladas ... pueden ser heredadas por la descendencia y respalda la hipótesis de que la mezcla en comunidades microbianas puede servir como un mecanismo de aclimatación rápida de los corales a las condiciones ambientales cambiantes. ", dijo el estudio.

El proceso es quizás similar a cómo funciona el ADN mitocondrial en humanos. En ese análogo la mitocondria, una unidad productora de energía dentro de la célula pero fuera del núcleo, comparte material genético con la descendencia a través del óvulo de la madre. Sin embargo, los investigadores no han identificado el mecanismo de transferencia en coral; planean responder a ese misterio en el próximo estudio.

Los hallazgos muestran que el coral puede ser más adaptable de lo que se pensaba. pero es suficiente?

Los corales enfrentan un enorme desafío a medida que aumenta el calentamiento de los océanos. Según un informe de las Naciones Unidas, Los arrecifes de coral del mundo se encuentran en el epicentro de los impactos del cambio climático y la pérdida de especies. Si el mundo se calienta otros 0,9 grados Fahrenheit, lo cual es probable, Los arrecifes de coral probablemente disminuirán entre un 70% y un 90%. Una ganancia de 1.8 grados, el informe dice, significa que el 99% del coral del mundo estará en problemas.

En algunas regiones, la amenaza para los corales ya es grave. Por ejemplo, hasta el 80% del coral del Mar Caribe se ha perdido en las últimas tres décadas, según la Institución Smithsonian.

"Los corales tienen más mecanismos de los que pensamos para hacer frente al cambio climático, pero están peleando con una pequeña espada contra un enemigo que es como un tanque, "Dijo Kenkel." Su adaptabilidad puede no ser suficiente. Necesitan tiempo para adaptarse ".