Por primera vez científicas describen rol de animales en la reproducción de algas marinas

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Este descubrimiento muestra que los animales marinos actúan como transportadores de gametos machos de las algas, sugiriendo un origen muy antiguo de la polinización animal, que podría haber evolucionado antes de que las plantas llegaran a tierra.

Science, la principal revista científica del mundo, publica en su portada una innovadora investigación franco-chilena que replantea la forma en que entendemos la reproducción de las algas marinas.

Tal como un picaflor lleva granos de polen en sus plumas, o una abeja en sus patas, del mismo modo ciertos crustáceos podrían participar del proceso de reproducción de algas en el mar. Los gametos machos de las algas rojas no tienen movilidad propia y se ha planteado siempre que dependen por completo del transporte por las corrientes de agua para llegar a las hembras.

Eso hasta ahora, ya que un estudio publicado esta semana en la portada de Science, principal revista científica del mundo, que reunió a investigadores del Laboratorio Internacional de Investigación Franco-Chileno “Evolutionary Biology and Ecology of Algae (EBEA)” de la Estación Biológica Roscoff (IRL 3614, CNRS, Sorbonne Universidad, Universidad Católica de Santiago, Universidad Austral de Chile), demuestra que la presencia de un pequeño crustáceo isópodo Idotea balthica favorece la reproducción del alga roja Gracilaria gracilis.

Portada de revista Science destaca investigación franco-chilena que replantea la comprensión que tenemos de la reproducción de las algas marinas.

Portada de revista Science destaca investigación franco-chilena que replantea la comprensión que tenemos de la reproducción de las algas marinas.

La profesora de la Universidad Austral de Chile, Dra. Marie-Laure Guillemin, co-autora del estudio, explica que «esta es la primera vez que este tipo de interacción entre animales y algas es descrito, lo que abre muchas preguntas sobre su ecología y evolución. Por ejemplo, este descubrimiento sugiere un origen más antiguo de la polinización animal, que podría haber evolucionado antes de que las plantas llegaran a tierra», enfatiza.

Las interacciones mutualistas entre plantas y animales durante la polinización están muy extendidas en el medio ambiente terrestre. Se sabe que influyen en el proceso reproductivo del 90% de las angiospermas (plantas con flores), siendo el 10% restante esencialmente polinizado por el viento. «En el medio marino -explica la Dra. Guillemin-, generalmente se acepta que la fertilización ocurre solo a través del movimiento del agua. Por tanto, el papel de los animales en el transporte de gametos masculinos se consideraba hasta ahora inexistente en las algas rojas».

¿Cómo lo demostraron ?

Para demostrar este fenómeno, los investigadores realizaron en el laboratorio una serie de experimentos, para probar el efecto del crustáceo Idotea balthica, sobre la fecundación del alga Gracilaria gracilis. Estas dos especies a menudo se encuentran asociadas en pozas rocosas en el Canal de la Mancha, Europa. En marea baja, en aguas tranquilas, estos crustáceos se mueven de alga en alga y se alimentan del biofilm y de otras plantas que se desarrollan en su superficie (epífitas). Cuando sube la marea, para resistir las olas, se aferran con fuerza a las algas con los agudos garfios de sus patas.

 

El pequeño crustáceo Idotea balthica facilita la dispersión y fertilización de los gametos masculinos en el alga roja Gracilaria gracilis. Utilizan las algas rojas tupidas y densamente ramificadas como refugio y se alimentan de las microalgas que crecen en su superficie. ​​En la imagen izquierda se aprecia un ejemplar del crustáceo Idotea balthica trepando un tallo del alga roja Gracilaria gracilis (macho). Es en este momento cuando los gametos del alga se adhieren a las patas y el cuerpo del animal. En la imagen de la derecha, se muestra una
imagen de microscopio confocal que ilustra la presencia de espermatia del alga Gracilaria gracilis (puntos verdes) en el cuerpo de un espécimen joven del crustáceo Idotea balthica.
«Realizar estos experimentos resultó ser una tarea titánica», dice Emma Lavaut, estudiante de doctorado en Sorbonne Universidad, con tutores en Francia y Chile. Sin embargo, el trabajo arduo tuvo sus frutos ya que los resultados mostraron con claridad que la presencia de este crustáceo favorece la fecundación en el alga, «no solo de forma indirecta a través de su actividad natatoria y respiración branquial, sino también de forma directa mediante el transporte de espermatozoides (video) pegados en su cuerpo desde los machos hacia las a las hembras, lo que incluso pudimos grabar en videos », sostienen Emma Lavaut y Myriam Valero.

Las investigadoras también detallaron que el análisis por microscopía confocal, realizado por Sebastien Colin, confirmó la presencia de un gran cantidad de gametos machos en las patas y el abdomen de los crustáceos, es decir, en las partes del cuerpo que están en contacto con la superficie de las algas (fotos, video). Con esto demostramos experimentalmente que se aumenta considerablemente el éxito reproductivo de las algas. Esto se haría en particular durante la marea baja «cuando las algas permanecen sumergidas en aguas tranquilas», precisaron. (foto microscopía)

Protección del océano

Los científicos del estudio, sostienen que en un momento en que los ambientes marinos están bajo una fuerte presión antropogénica, estos hallazgos demuestran la importancia de preservar no solo las especies dentro de los ecosistemas, sino también las interacciones entre especies. Este estudio está en línea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible 13 y 14 de la ONU (ODS, Agenda 2030).