Por primera vez científicas describen rol de animales en la reproducción de algas marinas

Tal como un picaflor lleva granos de polen en sus plumas, o una abeja en sus patas, ciertos crustáceos podrían participar del proceso de reproducción de algas en el mar.

Los gametos machos de las algas rojas no tienen movilidad propia y siempre se ha planteado que dependen por completo del transporte por las corrientes de agua para llegar a las hembras.

Eso hasta ahora, ya que un estudio publicado esta semana en la portada de Science, principal revista científica del mundo, demuestra que la presencia de un pequeño crustáceo isópodo Idotea balthica favorece la reproducción del alga roja Gracilaria gracilis.

Este descubrimiento es resultado de un trabajo conjunto del Laboratorio Internacional de Investigación Franco-Chileno “Evolutionary Biology and Ecology of Algae (EBEA)” que reune a investigadores del  CNRS, Sorbonne Universidad, Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad Austral de Chile.

La profesora de la Universidad Austral de Chile Dra. Marie-Laure Guillemin, co-autora del estudio, explica que "esta es la primera vez que este tipo de interacción entre animales y algas es descrito, lo que abre muchas preguntas sobre su ecología y evolución. Por ejemplo, este descubrimiento sugiere un origen más antiguo de la polinización animal, que podría haber evolucionado antes de que las plantas llegaran a tierra".

Las interacciones mutualistas entre plantas y animales durante la polinización están muy extendidas en el medio ambiente terrestre. Se sabe que influyen en el proceso reproductivo del 90% de las angiospermas (plantas con flores), siendo el 10% restante esencialmente polinizado por el viento.

"En el medio marino -explica la Dra. Guillemin-, generalmente se acepta que la fertilización ocurre solo a través del movimiento del agua. Por tanto, el papel de los animales en el transporte de gametos masculinos se consideraba hasta ahora inexistente en las algas rojas".

"Esta es la primera vez que este tipo de interacción entre animales y algas es descrito, lo que abre muchas preguntas sobre su ecología y evolución. Por ejemplo, este descubrimiento sugiere un origen más antiguo de la polinización animal, que podría haber evolucionado antes de que las plantas llegaran a tierra" - Dra. Marie-Laure Guillemin.

¿Cómo lo demostraron?

Para demostrar este fenómeno, los investigadores realizaron en el laboratorio una serie de experimentos, para probar el efecto del crustáceo Idotea balthica, sobre la fecundación del alga Gracilaria gracilis. Estas dos especies a menudo se encuentran asociadas en pozas rocosas en el Canal de la Mancha, Europa. En marea baja, en aguas tranquilas, estos crustáceos se mueven de alga en alga y se alimentan del biofilm y de otras microalgas que se desarrollan en su superficie. Cuando sube la marea, para resistir las olas, se aferran con fuerza a las algas con los agudos garfios de sus patas.

"Realizar estos experimentos resultó ser una tarea titánica", dice Emma Lavaut, estudiante de doctorado en Sorbonne Universidad, con tutores en Francia y Chile.

Sin embargo, el trabajo arduo tuvo sus frutos, ya que los resultados mostraron con claridad que la presencia de este crustáceo favorece la fecundación en el alga, "no solo de forma indirecta a través de su actividad natatoria y respiración branquial, sino también de forma directa mediante el transporte de espermatozoides pegados en su cuerpo desde los machos hacia las hembras, lo que incluso pudimos grabar en videos", explican Emma Lavaut y Myriam Valero, directora del Laboratorio Internacional de Investigación Franco-Chileno EBEA e investigadora del CNRS (Centro de Investigación Nacional en Francia).

Las investigadoras también detallaron que el análisis por microscopía confocal, realizado por Sebastien Colin, confirmó la presencia de una gran cantidad de gametos machos en las patas y el abdomen de los crustáceos, es decir, en las partes del cuerpo que están en contacto con la superficie de las algas.

Con esto demostraron experimentalmente que se aumenta considerablemente el éxito reproductivo de las algas. Esto se haría en particular durante la marea baja, "cuando las algas permanecen sumergidas en aguas tranquilas", precisaron.

"Con esto demostramos experimentalmente que se aumenta considerablemente el éxito reproductivo de las algas. Esto se haría en particular durante la marea bajacuando las algas permanecen sumergidas en aguas tranquilas"- investigadoras Emma Lavaut y Myriam Valero.

Por su parte, el profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas UC Sylvain Faugeron, codirector del Laboratorio Internacional IRL Evolutionary Biology and Ecology of Algae, señala que en este estudio, se demuestra experimentalmente que la tasa de fecundación de las algas es efectivamente aumentada en presencia de los pequeños crustáceos.

"Es más, si estos crustáceos se ponen en presencia de algas masculinas fértiles, estos se cubren de gametos masculinos, como lo hacen los insectos polinizadores al cubrirse de polen. Al trasladar estos crustáceos en estanques con solo algas hembras, son capaces de entregar estos gametos masculinos y permitir así la fecundación. Este resultado es una gran novedad en el mundo marino, al romper el paradigma de que la fecundación solo resultaba del encuentro fortuito entre gametos transportados por las corrientes", precisa.

"Este resultado es una gran novedad en el mundo marino, al romper el paradigma de que la fecundación solo resultaba del encuentro fortuito entre gametos transportados por las corrientes"-  Sylvain Faugeron.

Protección del océano

Los científicos del estudio, sostienen que en un momento en que los ambientes marinos están bajo una fuerte presión antropogénica, estos hallazgos demuestran la importancia de preservar no solo las especies dentro de los ecosistemas, sino también las interacciones entre especies.

Este estudio está en línea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible 13 y 14 de la ONU (ODS, Agenda 2030).