Escrito por: Sara Gagliardi, Versión Orginal
Traducido por: Catalina Ramírez-Portilla
Revisado por: Lorena Neira Ramírez
Los arrecifes coralinos son fundamentales para la conservación de los ecosistemas marinos, ya que crean hábitats en estructuras tridimensionales que la fauna marina utiliza como refugio. Por lo tanto, pueden tener influencia directa en muchas especies de importancia económica como el dorado, el jurel, el tiburón gato y el pulpo. A pesar de su valor económico, las poblaciones de coral son extremadamente frágiles y están sujetas a la disminución de sus poblaciones como consecuencia del cambio climático (p. ej, el aumento de la temperatura del agua del mar y la acidificación) así como también debido a actividades antropogénicas (por ejemplo, la pesca, la contaminación y la agricultura). De hecho, la NASA informó que en los últimos 50 años casi el 27% de los arrecifes de coral monitoreados se han perdido en todo el mundo, y otro 32% se perderá en los próximos 32 años.
Un determinante crítico de la salud y supervivencia de los corales es la composición de las comunidades microbianas que interactúan con el anfitrión coralino, conocidas como microbioma. De hecho, los corales viven en simbiosis, es decir, una relación cercana y a largo plazo entre diferentes especies, con virus, bacterias, arqueas, hongos, protistas y otros invertebrados. El ensamblaje del animal coralino y su microbioma se denomina holobionte. En 2020, el investigador Jeroen A.J.M. van de Water y su equipo encontraron que la asociación con microorganismos ha estado presente a largo plazo durante la evolución de los corales, ya que estos desempeñan un papel fundamental en la longevidad de su hospedero. Por lo tanto, para la supervivencia del holobionte es vital mantener estas delicadas relaciones, que están influenciadas en gran medida por los cambios climáticos y los factores de estrés antropogénico.
Dos subclases de invertebrados incluyen corales: la Hexacorallia (que incluye anémonas de mar, corales negros, corales escleractinios o corales duros, coralimorfarios, corales tubulares y corales rugosos) y la Octocorallia (que incluye corales azules, corales blandos, plumas marinas y gorgonias). Se ha realizado una extensa investigación sobre el microbioma de los corales duros, el cual se ha descrito como diverso y variable tanto a escala espacial como temporal. A diferencia de estos, los octocorales parecen mantener comunidades microbianas más estables, aunque la investigación del microbioma coralino parece centrarse en gran medida en los corales escleractinios y la fracción bacteriana del microbioma. Van de Water y sus colaboradores decidieron estudiar la composición bacteriana de Antipathella subpinnata, un coral negro del mar Mediterráneo que proporciona hábitats de importancia crítica en el mesofótico (40 a 150 m de profundidad) mediante la creación de colonias arborescentes. Los autores eligieron tres lugares de muestra, Portofino, Bordighera y Savona (Italia), durante primavera y otoño.
Los resultados del análisis no destacaron un microbioma central, i.e.microorganismos que son ubicuos para la especie de coral, independientemente del espacio y el tiempo asociados con A. subpinnata. Por el contrario, las muestras de coral recolectadas en Savona exhibieron una comunidad bacteriana asociada muy diferente a las de Portofino y Bordighera, con un gran número de géneros de gammaproteobacterias degradantes de hidrocarburos (Alcanivorax, Oleiphilus y Marinobacter). Van de Water et al. sugieren que esta diferencia podría deberse a la presencia de muchos barcos de pesca comercial, cruceros y cargueros en el puerto de Savona, mientras que los puertos de Portofino y Bordighera solo son frecuentados por yates.
En este sentido, los investigadores especulan que las bacterias que degradan los hidrocarburos podrían haber prosperado debido a la mayor disponibilidad de recursos en Savona. Proponiendo además, que las corrientes locales (por ejemplo las corrientes anticiclónicas) podrían desempeñar un papel importante impulsando las comunidades microbianas asociadas a A. subpinnata, debido a la resurgencia de aguas profundas ricas en nutrientes que modifican el equilibrio de las funcionalidades en el holobionte. Finalmente, las condiciones ambientales podrían impactar las comunidades planctónicas que son una fuente de nutrientes para los corales, resultando así en diferencias locales y temporales en la composición del microbioma y, potencialmente, en sus funciones.
Van de Water et al. también sugieren que en lugar de tener un microbioma central, los corales negros poseen un microbioma con funciones redundantes para asegurar la supervivencia del holobionte. Estas funciones incluyen el suministro de nutrientes importantes, el papel en los ciclos biogeoquímicos (carbono, nitrógeno, azufre), la defensa contra patógenos, etc. De hecho, algunas bacterias pueden descomponer compuestos orgánicos complejos de carbono para digerir presas (p. ej., los bacteroidetes pueden degradar la quitina que compone la pared celular de los hongos, el esqueleto de los corales negros, el exoesqueleto de los artrópodos, etc.). Otros llevan a cabo rutas importantes en los ciclos de nitrógeno y azufre para proporcionar las moléculas para la producción de aminoácidos (p. ej, Endozoicomonas) y/o compuestos antimicrobianos (p. ej, Pseudovibrio sp.).
Sin embargo, se cree que el nitrógeno y el azufre se pierden dentro de los ciclos de nutrientes llevados a cabo en el holobionte y, por lo tanto, se requiere que el coral capture presa y alimento para equilibrar las deficiencias. También, se cree que algunas bacterias (p. ej, Pseudoalteromonas) están presentes en el microbioma para regular la composición de las comunidades microbianas secretando compuestos con actividades antibacterianas, antifúngicas y alginolíticas. Esta actividad reguladora podría realizarse en caso de un cambio ambiental para ajustar las funcionalidades del microbioma con el objetivo de mantener la supervivencia del huésped.
Debido a su estilo de vida sedentario, los corales no pueden escapar de entornos repentinamente desfavorables y requieren un mecanismo para combatir las desventajas de su modo de vida. La composición del microbioma asociado con el coral negro A. subpinnata parece ser flexible y probablemente influenciada por las condiciones ambientales locales. Sin embargo, las funcionalidades clave para la prosperidad del holobionte se mantienen como resultado probable de la redundancia dentro del microbioma. Esta plasticidad del microbioma es fundamental para que el holobionte se adapte y/o se aclimate rápidamente en respuesta a factores estresantes ambientales a corto y largo plazo.
Referencias
van de Water, J. A. J. M., Coppari, M., Enrichetti, F., Ferrier-Pagès, C., & Bo, M. (2020). Local conditions influence the prokaryotic communities associated with the mesophotic black coral Antipathella subpinnata. Frontiers in Microbiology, 11, 1-20. DOI :10.3389/fmicb.2020.537813
https://en.wikipedia.org/wiki/Symbiosis
https://en.wikipedia.org/wiki/Hexacorallia
https://en.wikipedia.org/wiki/Octocorallia
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