Los corales pueden necesitar la caca de sus depredadores

Chaetodon lunulatus

Las heces de los depredadores del coral están repletas de algas simbióticas vivas

Los peces que comen corales pueden pagar con caca.

Es un giro inesperado en la simbiosis de los arrecifes de coral, dijo la bióloga marina de la Universidad de Rice, Adrienne Correa, cuyo laboratorio descubrió que las heces de los depredadores del coral están repletas de algas simbióticas vivas de las que los corales dependen para sobrevivir. El descubrimiento confirma que la caca de los peces que comen corales es una importante fuente ambiental de algas dinoflageladas simbióticas en los arrecifes de coral.

Correa dijo que se suele pensar que los depredadores que comen corales muerden y debilitan las estructuras de los arrecifes, lo que genera espacios de escondite para otros organismos y, en última instancia, arena de playa. Por el contrario, los peces en pastoreo que cultivan tupidas algas son el centro de atención por ayudar a los arrecifes a mantener una saludable cobertura coralina.

"El mensaje es, 'Muévete sobre los herbívoros, no solo estás ayudando a mantener el dominio de los corales. Estos peces comedores de corales probablemente también estén ayudando al esparcir beneficiosos simbiontes de coral'", dijo.

El estudiante de doctorado de Rice, Carsten Grupstra, autor principal del estudio, dijo: "Esto nos dice que realmente no conocemos todas las interacciones que están sucediendo en los arrecifes de coral, y algunas especies pueden ser importantes para la conservación de los arrecifes de coral de alguna manera que no nos habíamos imaginado".

A cambio de una vida protegida, los dinoflagelados nutren a sus anfitriones compartiendo la comida que fotosintetizan. Millones de simbiontes viven en cada coral, pero algunos corales no nacen con dinoflagelados. Los adquieren cuando son bebés.

"Cuando muchos corales bebés se asientan en el fondo del arrecife, tienen que obtener sus simbiontes del medio ambiente", dijo Correa. "Hemos visto simbiontes en el agua y sedimentos y en grandes algas tupidas en los arrecifes, pero realmente no hemos visto cómo esos microorganismos llegan a todos esos lugares".

Al pensar en las formas en que los simbiontes podrían distribuirse en los arrecifes, Grupstra, Correa, la estudiante de posgrado Lauren Howe-Kerr y la estudiante de pregrado Kristen Rabbitt se inspiraron en estudios de insectos polinizadores y aves que transmiten bacterias beneficiosas entre plantas con flores. Al igual que las abejas polinizadoras que visitan muchas flores en un solo vuelo, los peces que comen corales cruzan constantemente los arrecifes e interactúan con muchos corales cada día.

"La mayoría de ellos toman pequeños bocados de corales adultos y no matan las colonias que están comiendo", explicó Grupstra.

Durante una expedición a la estación de Investigación Ecológica a Largo Plazo del Arrecife de Coral Mo'orea en la Polinesia Francesa, Grupstra, Howe-Kerr, Rabbitt y Correa siguieron a peces que comían diferentes cantidades de corales y algas. Usando tablillas subacuáticas, tomaron nota de lo que comían los peces y dónde y con qué frecuencia defecaban. Grupstra también reunió muestras de excremento de depredadores y herbívoros para examinarlas en el laboratorio.

Carsten Grupstra

Imagen: El estudiante graduado de la Universidad de Rice Carsten Grupstra tomando notas mientras sigue a los peces depredadores de coral en Mo'orea, Polinesia Francesa, en octubre de 2020.Crédito: Alex Veglia/Rice University

"Dejé algunas muestras en el alféizar de la ventana durante un par de semanas en Mo'orea", dijo. "Más tarde, cuando comencé a mirarlas (bajo un microscopio), encontré toneladas de simbiontes. Muchos de ellos nadaban y algunos se estaban dividiendo".

La gran cantidad de simbiontes vivos fue inesperada y potencialmente importante en el panorama más amplio de la ecología de los arrecifes, dijo Correa. Si bien se había informado previamente de simbiontes en las heces de un número limitado de depredadores de coral, no estaba claro cuántos de ellos estaban vivos y eran potencialmente útiles para los corales. Su grupo encontró altas concentraciones de simbiontes vivos en las heces de un grupo diverso de depredadores de coral.

Por ejemplo, el equipo de Rice estimó que dos especies en la estación de investigación de Mo'orea, Chaetodon ornatissimus y Chaetodon reticulatus, cada una distribuye alrededor de 100 millones de simbiontes vivos por día en un área de arrecife aproximadamente del tamaño de seis estacionamientos.

"Esto amplía la forma en que podemos pensar sobre el papel de los peces que se alimentan de corales en los arrecifes", dijo Correa. "No solo rompen las estructuras de los arrecifes. También dispersan los simbiontes que necesitan los corales y otros organismos".

El conocimiento de que la caca de los depredadores crea 'puntos calientes' de dinoflagelados simbióticos vivos en los arrecifes plantea preguntas sobre si los corales los usan y cómo. El equipo de Correa ha planeado una serie de experimentos en corales juveniles y adultos estresados para determinar con qué facilidad absorben de la caca simbiontes beneficiosos.

Kristen Rabbitt

Imagen: La estudiante de pregrado de Rice University, Kristen Rabbitt, trabaja en el Laboratorio Correa en marzo de 2021. Rabbitt pasó varias semanas realizando investigaciones sobre arrecifes de coral en Mo'orea, Polinesia Francesa, en 2019 y fue coautora de un estudio revisado por pares sobre el descubrimiento de altas concentraciones de algas simbióticas vivas en las heces de peces que comen corales en Mo'orea. Crédito: Brandon Martin / Rice University

Dijo que quedan muchas preguntas sobre cómo y con qué frecuencia los corales toman simbiontes del medio ambiente. Por ejemplo, los biólogos marinos están ampliamente de acuerdo en que muchos bebés coralinos obtienen sus simbiontes del medio ambiente, pero no está claro con qué frecuencia lo hacen los adultos y en qué condiciones. Una mejor comprensión de la captación de simbiontes podría conducir a nuevos métodos para ayudar a los arrecifes a recuperarse del "blanqueamiento" inducido por el estrés.

El blanqueamiento ocurre cuando los corales estresados expulsan sus simbiontes en masa, dejando frecuentemente a los corales incoloros, como su nombre lo indica. Los eventos de blanqueamiento son cada vez más comunes debido al cambio climático. Si bien algunos corales nunca se recuperan del blanqueamiento, otros sí, lo que plantea la cuestión de cómo los corales blanqueados repoblan sus comunidades simbiontes. Grupstra y Correa están realizando una investigación para averiguar si el contacto con las heces de los depredadores de coral puede mejorar las tasas de recuperación del blanqueamiento y la salud del coral a largo plazo.

Los hallazgos se publican en Animal Microbiome: Fish predation on corals promotes the dispersal of coral symbionts

Imagen de cabecera: Chaetodon lunulatus, un depredador de coral fotografiado en Mo'orea, Polinesia Francesa, en octubre de 2020. Los biólogos marinos de la Universidad de Rice descubrieron que las heces de los peces que comen corales en Mo'orea contienen altas concentraciones de algas simbióticas vivas de las que dependen los corales. (Foto de Alex Veglia/Rice University)

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