Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas más diversos y productivos del planeta
Utilizando un nuevo enfoque innovador para tomar muestras de corales, investigadores de la Universidad de Hawái (UH) en Mānoa pueden crear ahora mapas de la bioquímica de los corales que revelan con un detalle sin precedentes la distribución de compuestos que son integrales para el funcionamiento saludable de los arrecifes.
"Este trabajo es un paso importante en la comprensión del holobionte coralino [el animal coralino y todos sus microorganismos asociados], que es fundamental para la restauración y gestión de los arrecifes", dijo el autor principal Ty Roach, quien realizó este estudio como investigador postdoctoral en el Instituto Hawái de Biología Marina (HIMB) en la Escuela de Ciencias y Tecnología Oceánicas y Terrestres (SOEST) de la UH Mānoa.
A pesar de ocupar una pequeña fracción del océano, los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas más diversos y productivos del planeta y proporcionan un hábitat fundamental para muchas especies y protección para las comunidades costeras.
Los bioquímicos, como los aminoácidos, compuestos que afectan el desarrollo y el crecimiento, y otros que tienen propiedades antibacterianas o antioxidantes, tienen una relación directa con la resiliencia de los corales frente a factores estresantes, como las temperaturas oceánicas más cálidas y la acidificación de los océanos.
El equipo de investigadores de HIMB desarrolló un método para investigar un solo pólipo de coral a la vez.
"Esta nueva técnica nos permite tomar muestras de corales de una manera mucho menos invasiva y dañina que los métodos anteriores, lo que significa que ahora podemos tomar más muestras y repetir los esfuerzos de muestreo con mayor frecuencia con menos daño al coral", añadió Roach.
Imagen derecha: Esquema de muestreo para la obtención de pólipos individuales de colonias de coral en la Bahía de Kāneʻohe, Oʻahu, Hawaiʻi. Crédito: Communications Biology (2023). DOI: 10.1038/s42003-023-05342-8
Utilizando sofisticados análisis químicos, el equipo determinó los bioquímicos exactos que contiene cada pólipo individual y los mapeó hasta su ubicación respectiva en la colonia de coral. Con esto, crearon mapas de sustancias bioquímicas en los corales en múltiples escalas espaciales, desde pólipos individuales de 1 milímetro de ancho hasta arrecifes de 100 metros de largo.
"El uso de esta técnica en estas escalas nos permitió descubrir una fuerte firma bioquímica que identifica los pólipos como pertenecientes a una sola colonia, una firma más débil entre las ramas dentro de las colonias y una variación a lo largo de las ramas que se relaciona con el lugar de donde proviene el pólipo en la rama", dijo Roach. "Sorprendentemente, este método fue capaz incluso de discriminar entre pólipos adyacentes con tasas de precisión muy altas".
Al mapear los bioquímicos hasta su origen, ya sea del animal coralino o de sus algas simbióticasalgas simbióticas, los investigadores también determinaron que los compuestos en los pólipos eran impulsados principalmente por moléculas que provenían del coral en lugar de las algas.
"Es importante destacar que este trabajo nos dice cómo los corales estructuran sus sustancias bioquímicas en diferentes escalas de interés, lo cual es fundamental para el diseño, análisis e interpretación de estudios sobre la bioquímica de los arrecifes de coral", añadió Roach. "Planeamos utilizar este enfoque en futuros estudios para mapear la distribución temporal y espacial de las biomoléculas de coral en formas que antes no eran posibles sin dañar colonias de coral enteras".
Su estudio se publica en Communications Biology: Single-polyp metabolomics reveals biochemical structuring of the coral holobiont at multiple scales
