La metabarcodificación de ADN revela una dieta diversa y omnívora de anfípodos árticos durante la noche polar
En los fríos y oscuros meses de noche polar, los recursos alimentarios son limitados. Algunos grupos de organismos marinos en las regiones polares superan este desafío entrando en invierno en un estado de reposo metabólico, sobreviviendo de las reservas acumuladas durante la corta temporada de crecimiento.
Pero otros, como varias especies de zooplancton marino, han desarrollado una estrategia diferente: durante la noche polar pasan de una dieta especializada a una omnívora, beneficiándose de una amplia gama de alimentos potencialmente menos gratificantes que están disponibles durante todo el año.
Ahora, los científicos han demostrado que hasta ahora se ha pasado por alto una fuente clave de alimento para estos omnívoros estacionales del Ártico: las medusas vivas y muertas.
"Aquí mostramos por primera vez que las medusas, que normalmente son pobres en nutrientes, son sin embargo una importante fuente de alimento para los anfípodos durante la noche polar ártica", dijo Annkathrin Dischereit, estudiante de doctorado en el Instituto Alfred Wegener en Alemania, y primera autora del artículo.
"Por ejemplo, encontramos evidencia de que algunos anfípodos se alimentan de 'medusas caídas', cadáveres de medusas hundidos naturalmente. Otras especies también pueden aprovecharse de medusas vivas".
Imagen: Los investigadores pudieron demostrar por primera vez que los anfípodos carroñeros se alimentan de restos de medusas. (Foto: Charlotte Havermans)
En enero y febrero de 2022, Dischereit y otros miembros del grupo de jóvenes investigadores Helmholtz ARJEL del Instituto Alfred Wegener participaron en una expedición a la estación de investigación germano-francesa AWIPEV en Svalbard.
Al aventurarse en un pequeño barco desde Kongsfjorden, Svalbard, los investigadores descubrieron que sus aguas estaban repletas de medusas: no sólo 'verdaderas medusas' como la medusa melena de león, sino también hidrozoos como la medusa casco rosa con forma de dedal, sifonóforos coloniales y medusas peine o ctenóforos no relacionados.
Los investigadores tomaron muestras de los anfípodos locales (crustáceos de entre cinco y 20 milímetros de largo) con redes y trampas con cebo. Habían elegido centrarse en los anfípodos porque son importantes y abundantes componentes a nivel local de los sistemas de fiordos. La captura consistió principalmente en cuatro especies: Orchomenella minuta y Anonyx sarsi, anfípodos carroñeros de la superfamilia Lysianassoidea, y dos especies lejanas de Gammarus.
Imagen: Durante la noche polar de 2022, Kongsfjord en Svalbard estaba repleto de medusas y cnidarios como Aglantha digitale (Foto: Charlotte Havermans)
Metabarcodificación de ADN de presas ingeridas
Los investigadores diseccionaron las tripas de cada anfípodo y luego utilizaron códigos de metabarras de ADN para identificar los restos de sus presas en su interior.
En los intestinos de ambas especies de Gammarus predominaba ADN de medusas de múltiples especies, junto con rastros de algas y crustáceos. También se encontró ADN de medusa, aunque menos abundante, en A. sarsi y O. minuta, lo que demuestra que las cuatro especies estudiadas consumen habitualmente tejido de medusa. Los autores concluyen que A. sarsi y O. minuta parecen alimentarse de medusas de forma oportunista, mientras que ambos Gammarus pueden, además, alimentarse de medusas vivas.
Los peces, vivos o muertos, también eran alimento importante tanto para A. sarsi como para O. minuta, junto con los gusanos poliquetos, los crustáceos y los moluscos.
También encontraron que entre el 27% y el 60% de los anfípodos muestreados tenían las tripas vacías. Esto confirma que la escasez de alimentos y el hambre son un desafío para los invertebrados marinos durante la noche polar, incluso para especies que pueden pasar a una dieta más omnívora.
Cambio de paradigma sobre las medusas
"Ha habido un cambio de paradigma reciente en la literatura sobre biología marina que reconoce que, lejos de ser un 'callejón trófico sin salida", las medusas son de hecho devoradas por una amplia gama de organismos. Nuestras observaciones corroboran este importante cambio en la forma en que los científicos ven el papel de las medusas en la red alimentaria", dijo la Dra. Charlotte Havermans, líder de la expedición de 2022 y última autora del estudio.
"Debido a que el tejido de las medusas se digiere rápidamente, es posible que se hayan pasado por alto como presa en estudios anteriores que, a diferencia de nuestro estudio, se basaron en la identificación visual de los alimentos para determinar la dieta de los invertebrados árticos".
Imagen: Ctenóforo o medusa peine. Crédito: C. Havermans
La 'atlantificación' y el nuevo Ártico
Hoy en día, el Ártico se está calentando a un ritmo récord en comparación con el resto del mundo, y se ha observado que especies de medusas del Océano Atlántico se están extendiendo hacia el norte. Esta 'atlantificación' puede hacer que las medusas sean aún más importantes como recurso dentro de las redes alimentarias del Ártico.
"Para tener una mejor idea del papel de las medusas en la red alimentaria marina del Ártico y cómo esto puede cambiar cuando sus poblaciones aumenten en el "nuevo Ártico", planeamos investigar más a fondo la dieta de otros invertebrados y peces que potencialmente se alimentan de medusas. Quedan dudas, por ejemplo, sobre si las medusas son una parte habitual de la dieta de los anfípodos o si son simplemente un alimento de supervivencia durante la noche polar", concluyó Dischereit.
Los resultados se publican en Frontiers in Marine Science: DNA metabarcoding reveals a diverse, omnivorous diet of Arctic amphipods during the polar night, with jellyfish and fish as major prey
