Las mamás anidan en aguas termales para darles a sus crías la mejor oportunidad de sobrevivir
Dos millas debajo de la superficie del océano frente a Monterey, California, agua cálida se filtra desde el fondo marino en la base de una montaña submarina. Es un lugar mágico, sobre todo si eres un pulpo.
En 2018 Amanda Kahn estaba a bordo del buque de investigación E/V Nautilus cuando los científicos descubrieron el "Jardín de infancia de pulpos (Octopus Garden, como lo denominan los científicos)". Miles de pulpos perla (Muusoctopus robustus) estaban acurrucados en bolas individuales en filas y grupos. Mientras Nautilus Live transmitía la expedición en línea, el mundo pudo compartir la emoción del descubrimiento.
Ahora sabemos por qué estas asombrosas criaturas se reúnen en este y otros manantiales cálidos submarinos.
En un nuevo estudio en el que participan científicos de varios campos se explica por qué los pulpos migran al Octopus Garden. Es a la vez un lugar de apareamiento y una guardería donde los pulpos recién nacidos se desarrollan más rápido de lo esperado, lo que les brinda la mejor oportunidad de sobrevivir en las frías profundidades del mar.
Vídeo: Los científicos del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey llevan a los espectadores en un viaje al monte submarino Davidson en un vídeo narrado por Jim Barry, autor de este artículo. Crédito: MBARI
La vida en el jardín de infancia de pulpos
Las hembras de pulpo buscan grietas y hendiduras rocosas por donde se filtra agua tibia de las rocas. Allí, vigilan atentamente a sus crías. Al subsistir únicamente con sus reservas de energía, estas madres nunca volverán a comer. Como la mayoría de los cefalópodos, hacen el máximo sacrificio por su descendencia y mueren después de que eclosionan sus huevos.
El Octopus Garden, en la base del monte submarino Davidson, a unas 80 millas (130 kilómetros) al suroeste de Monterey, California, es el más grande de un puñado de viveros de pulpos descubiertos recientemente en el Pacífico oriental. Muchos se han encontrado cerca de manantiales hidrotermales donde el agua cálida se filtra desde el fondo marino.
Imagen derecha: El Octopus Garden tiene aproximadamente 2 millas de profundidad cerca del monte submarino Davidson, un volcán inactivo frente a la costa central de California. Está dentro del Santuario Marino Nacional de la Bahía de Monterey. Crédito: Madeline Go/MBAR
Los científicos querían saber qué hace que estos entornos sean tan atractivos para los pulpos que anidan.
Para resolver este misterio, se reunieron geólogos, biólogos e ingenieros. Utilizando los robots y sensores de aguas profundas del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI), estudiaron y mapearon el Octopus Garden durante varias visitas durante tres años para examinar los vínculos entre las fuentes termales y el éxito de la reproducción de los pulpos perla. Encontraron casi 6.000 nidos en un área de 2,5 hectáreas (6 acres), lo que sugiere que ocupan este sitio más de 20.000 pulpos.
Una cámara de lapso de tiempo que vigiló a un grupo de madres anidando durante seis meses abrió una ventana a la dinámica vida en el Octopus Garden.
Imagen: Una hembra de pulpo perla incubando sus huevos en el Octopus Garden. Crédito: © 2020 MBARI
Los investigadores fueron testigos de pulpos machos acercándose y apareándose con las hembras. Aplaudieron la exitosa aparición de las crías, que parecían miniaturas translúcidas de sus padres. Y lamentaron la muerte de las madres y sus crías.
Cuando un nido quedó vacío, rápidamente lo llenó una madre pulpo diferente. Vieron que nada se desperdiciaba en el Octopus Garden. Los pulpos muertos proporcionaban una fuente vital de alimento para una gran cantidad de carroñeros, como las anémonas de mar y los caracoles.
El agua más caliente acelera el desarrollo embrionario
Una nueva generación de pulpos debe superar al menos dos obstáculos antes de nacer.
Primero, deben desarrollarse desde el huevo hasta la eclosión. Comienzan como huevos opacos con forma de salchicha cementados a las rocas. Con el tiempo, pequeños ojos negros y luego se hacen visibles ocho bracitos a través de la cápsula del óvulo. En segundo lugar, lo más importante es que no deben sucumbir a amenazas externas, incluidos depredadores, lesiones e infecciones. Cuanto más largo sea el período de incubación, mayor será el riesgo de que un embrión no sobreviva para nacer.
Imagen: Una parte de un fotomosaico producido después de estudios del Octopus Garden con el vehículo operado remotamente Doc Ricketts de MBARI y el conjunto de sensores del Sistema de estudio de baja altitud del Laboratorio de mapeo del fondo marino del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey, o MBARI. La fotografía permitió a los investigadores contar los nidos y estimar el total. Crédito: © 2022 MBARI
Para las especies de pulpo que viven en aguas cálidas y poco profundas, los períodos de cría duran sólo de días a semanas. Pero en el abismo se desarrolla un escenario muy diferente. Las temperaturas cercanas al punto de congelación ralentizan drásticamente los procesos metabólicos en animales de sangre fría como los pulpos.
El período de cría más largo conocido para cualquier animal en realidad proviene de otra especie de pulpo de aguas profundas, Graneledone pacifica, con una madre cuidando su nido durante cuatro años y mediouna madre cuidando su nido durante cuatro años y mediouna madre cuidando su nido durante cuatro años y medio. Recientemente se descubrió un vivero de pulpos para esta especie frente a la costa occidental de Canadá.
En Davidson Seamount, donde la temperatura ambiente del agua es de 35 grados Fahrenheit (1,6 grados Celsius), esperaríamos que los embriones de pulpo perla tardarían en desarrollarse entre cinco y diez años, o posiblemente más. Un período de crianza tan prolongado sería el más largo conocido para cualquier animal, exponiendo al embrión a riesgos excepcionales.
En cambio, los sensores de temperatura y oxígeno que los científicos pudieron introducir dentro de los nidos de pulpo documentaron un microambiente mucho más cálido alrededor de los huevos. En promedio, la temperatura dentro de los nidos de pulpo era de aproximadamente 41°F (5,1°C), considerablemente más cálida que la del agua circundante. Así que predijeron que los embriones de pulpo se desarrollarían más rápido en esta agua más cálida.
Imagen: Cada pulpo tiene marcas distintivas que los científicos aprendieron rápidamente a identificar. Crédito: © 2022 MBARI
Las marcas y cicatrices distintivas ayudaron a los científicos a identificar a cada madre. En visitas repetidas, siguieron el desarrollo de su cría. Aunque esperaban un crecimiento más rápido en aguas cálidas, les sorprendió descubrir que los huevos eclosionaron en menos de dos años. Anidar en aguas termales claramente da una ventaja a los pulpos perla.
Pero anidar en manantiales hidrotermales es una estrategia potencialmente riesgosa. Una vez puestos los huevos, se cementan a la roca. Sabemos poco sobre la tolerancia térmica de los pulpos perla o de sus embriones, pero incluso una exposición breve a aguas excesivamente cálidas podría ser letal para los embriones en desarrollo, eliminando cualquier esperanza de reproducción exitosa para esa madre. De hecho, uno de los primeros criaderos de pulpos de aguas profundas registrados puede haber experimentado un impredecible flujo de fluido.
Los viveros destacan los riesgos para el hábitat del fondo marino
Las fuentes termales del Octopus Garden son parte de un sistema hidrotermal en el flanco de una cresta. Aquí, el agua que se filtra bajo el fondo marino recoge calor del manto de la Tierra antes de ser canalizado desde afloramientos de rocas volcánicas como el monte submarino Davidson. Estos sistemas se han convertido en un foco emergente en la geología del fondo marino, aunque hasta ahora sólo se han descubierto unos pocos.
A diferencia de los respiraderos hidrotermales, que se forman en las crestas de las crestas y eructan columnas de agua caliente que son detectables a cientos de metros sobre el fondo, las fuentes termales en los flancos de las crestas son crípticas. Estos manantiales filtran agua cálida que se disipa a solo unos metros del fondo, lo que los hace extremadamente difíciles de encontrar y solo visibles por un ligero brillo en el agua.
Imagen: Un pulpo macho pasea por el Octopus Garden. Crédito: MBARI
Las grabaciones de un año de fuentes termales en el Octopus Garden demuestran que estos pueden ser ambientes estables, con el potencial de liberar fluidos calientes durante miles de años. Tal estabilidad beneficia no sólo al pulpo perla, sino también a la comunidad de vida que prospera junto a las madres que anidan.
Los recientes descubrimientos de viveros de pulpos frente a la costa del Pacífico de Costa Rica, también cerca de manantiales hidrotermales, sugieren que estas áreas pueden ser más comunes de lo que se pensaba anteriormente. También destaca que los manantiales hidrotermales pueden ser puntos biológicos vitales.
Las profundidades marinas son el espacio vital más grande de la Tierra, y ese tamaño expansivo puede ocultar la importancia de puntos calientes localizados como estos. El monte submarino Davidson y su jardín de infancia de pulpos están protegidos como parte del Santuario Marino Nacional de la Bahía de Monterey, pero muchos más tesoros biológicos, como los manantiales termales, pueden estar en riesgo, especialmente porque la minería en los fondos marinos propone raspar grandes franjas de fondo marino poco estudiadas.
"Esperamos que las madres pulpo que hemos conocido en este vivero inspiren a todos a repensar la administración de las gemas ocultas aún por descubrir que pueden estar perdidas", dice Jim Barry, uno de los autores de la investigación y ecólogo marino del MBARI y la Universidad Estatal de San José.
La investigación se publica en Science Advances: Abyssal hydrothermal springs—Cryptic incubators for brooding octopus
