Los colodarios albergan cientos o miles de algas microscópicas en sus colonias
En las vastas regiones oceánicas del mundo, pobres en nutrientes, la lucha por la supervivencia es constante. Sin embargo, unos diminutos organismos conocidos como colodariios han prosperado allí durante millones de años. Estos Colodaria albergan algas microscópicas esenciales para su supervivencia.
Un equipo de investigación de la Universidad de Jena ha descubierto el secreto metabólico que subyace a la simbiosis y aporta nuevas perspectivas sobre los ecosistemas marinos.
Los colodarios son organismos marinos unicelulares, y algunas especies forman grandes colonias en la superficie del océano iluminada por el sol. Dentro de sus colonias, los colodarios albergan cientos o miles de algas microscópicas. Esta estrecha asociación biológica, conocida como "holobionte", funciona como un hogar compartido perfectamente coordinado.
El estudio demuestra que las algas proporcionan azúcares ricos en energía mediante la fotosíntesis. A cambio, los Collodaria protegen a sus habitantes microscópicos y les suministran nutrientes esenciales que obtienen directamente del agua de mar. Ambas partes se benefician de esta colaboración.
Hasta ahora, las hipótesis científicas sobre cómo las algas sustentan a sus anfitriones Collodaria han variado considerablemente. Dado que los Collodaria son organismos muy frágiles que actualmente no pueden mantenerse en cultivos de laboratorio, el equipo de Jena adoptó un innovador enfoque de trabajo de campo para dilucidar estos procesos.
Imagen derecha: Recogida de muestras a bordo de un barco en el mar Mediterráneo. Imagen: Vera Nikitashina
Muestreo en mar abierto
La primera autora, la Dra. Vera Nikitashina, y el Dr. Georg Pohnert, profesor de química analítica en la Universidad Friedrich Schiller de Jena, recolectaron colonias frescas directamente del océano abierto y utilizaron el marcaje con isótopos estables para revelar el intercambio exacto de sustancias entre el anfitrión y las algas. Este método permite a los investigadores rastrear la incorporación de compuestos marcados suministrados al metabolismo del holobionte, revelando qué vías metabólicas están activas.
Los experimentos de marcaje se llevaron a cabo in situ en el mar Mediterráneo, mientras que los análisis químicos detallados se realizaron posteriormente en el laboratorio de Jena.
"Es fascinante observar cómo se organiza con precisión esta relación biológica", afirma Pohnert. "En estas regiones del océano, los nutrientes son muy escasos, y para los organismos que no pueden realizar la fotosíntesis, la supervivencia es muy difícil. Sin embargo, los colodarios, que dependen de los nutrientes de su entorno, son muy abundantes. Ahora podemos comprender cómo superan la escasez de nutrientes: dependen de sus microscópicos socios fotosintéticos para realizar el trabajo".
"Por primera vez, pudimos identificar la naturaleza de los compuestos químicos intercambiados entre los socios", añade. "Las algas proporcionan los azúcares producidos mediante la fotosíntesis, y el organismo anfitrión adquiere compuestos protectores del agua circundante. Esta división del trabajo, altamente eficiente a escala microscópica, es la clave para que estos organismos puedan prosperar incluso en las regiones oceánicas con menor concentración de nutrientes".
Imagen derecha: Montaje experimental para el marcaje con 13C y flujos metabólicos propuestos en Collodaria portadores de fotosimbiontes. Crédito: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-76549-6
Un pilar fundamental para la moderna investigación climática
Este descubrimiento constituye un pilar fundamental para la moderna investigación climática y tiene importantes implicaciones para la gestión global de la protección del medio ambiente. Debido a que estos diminutos organismos están tan extendidos y desempeñan un papel crucial en los ciclos biogeoquímicos globales, los nuevos datos permitirán a los científicos predecir con mucha más precisión cómo responde el plancton marino al cambio climático.
"Nuestros resultados perfeccionan fundamentalmente nuestra comprensión de las redes tróficas marinas", subraya Nikitashina. "Con este conocimiento, podemos mejorar significativamente los modelos ecológicos de productividad marina y almacenamiento de carbono. Esto nos ayudará a comprender y predecir mejor los impactos directos de las actividades antropogénicas en los ecosistemas marinos".
Los hallazgos se publican en la revista Nature Communications: Metabolic partitioning between photosynthesis and osmotrophy in Collodaria photosymbiotic holobionts
