La esponja antártica Isodictya
kerguelenensis habita comúnmente en zonas someras de 10 a 20 metros de
profundidad.
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| Esponjas y estrellas. Foto: Cristian Lagger |
Se han publicado estudios previos sobre su
respuesta al estrés térmico en laboratorio y otro que se realizó en terreno
respecto de cómo varía en el tiempo el microbioma (comunidades bacterianas
simbiontes) de esta especie, lo que ha permitido a los científicos entender
cómo enfrenta la variabilidad ambiental en bahía South (isla Doumer, península
Antártica) y entrega una nueva perspectiva de cómo esta especie y otros
organismos responderán a los cambios futuros.
El estudio más reciente se denomina
“Efectos de los factores de estrés de cambio climático en las comunidades
procariotas de la esponja antártica Isodictya kerguelenensis” y fue elaborado
por investigadores del Departamento Científico del Instituto Antártico Chileno
(INACH) durante la Expedición Científica Antártica (ECA 54) del año 2018 en los
laboratorios de base Yelcho y revela a través de un trabajo experimental de
laboratorio cómo los simbiontes (bacterias y Archaea) asociados a esta esponja
responden al ser afectados por dos factores: el aumento de la temperatura del
agua del mar y las lesiones por impactos de los glaciares que se desprenden
durante el verano.
Effects of climate change stressors on the
prokaryotic communities of the antarctic sponge Isodictya kerguelenensis fue
publicado recientemente por la revista especializada Frontiers in Ecology and
Evolution. Sus autores son los investigadores del INACH Rodolfo Rondón, Marcelo
González, Alejandro Font, Magdalena Osorio y César Cárdenas.
De acuerdo con el Dr. Rodolfo Rondón, uno
de los autores, la idea de estudiar las lesiones surgió a partir de las
observaciones de terreno obtenidas por el biólogo marino del INACH, Dr. César
Cárdenas, en un estudio previo publicado en la revista Frontiers in
Microbiology.
“En ese estudio, al marcar esponjas para
muestrearlas en tres veranos sucesivos observaron que muchas de estas
presentaban daños y lesiones en los tejidos, ocasionadas por el barrido de
trozos de glaciares que se producen por el deshielo. Nos interesó evaluar si
estas lesiones provocan cambios en la composición de procariontes asociados a
una de estas especies, Isodictya kerguelenensis”, comentó Rondón.
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| Esponja tipo Micale. Foto: Cristian Lagger |
Es, además, uno de los primeros estudios
que investiga el efecto de múltiples estresores en estos invertebrados marinos
en Antártica. La mayoría de las investigaciones, debido a las limitaciones
asociadas a trabajar en zonas tan alejadas como Antártica, se enfoca en medir solo
el efecto de la temperatura o la acidificación.
En este caso particular, los científicos
testearon otro estresor y uno de los factores físicos más importantes: el
efecto del impacto de icebergs en la fauna bentónica.
La socavación del hielo modela las
comunidades someras antárticas. De hecho, la literatura científica señala que
en promedio un 30 % del fondo marino es afectado por icebergs en el período de
un año. Esto ocurre porque “va removiendo todo a su paso y crea un mosaico de
organismos, ya que limpia el fondo y luego otros llegan a colonizar, por lo
tanto, son comunidades sometidas a un alto grado de estrés físico y hoy se sabe
que en algunas zonas las comunidades de organismos son relativamente jóvenes
porque los icebergs impactan el fondo marino de manera significativa”, explica
Cárdenas, otro de los encargados del estudio.
Según Rondón, se puede afirmar que la
composición del microbioma procarionte se encuentra afectada por las lesiones.
“Esto lo detectamos con análisis multivariables. Además, se observó un claro
cambio en dicha composición a nivel taxonómico de órdenes entre los individuos
con y sin lesiones.
De
manera interesante, hay un grupo de Unidades Taxonómicas Operacionales (OTU)
que aumentan su presencia en individuos con lesiones, siendo algunas de ellas
pertenecientes a familias previamente reportadas en enfermedades de esponjas y
corales”, precisó.
Los resultados ayudan a entender la
importancia que puede tener este impacto físico, modelando las comunidades
microbianas asociadas a estas especies. A su vez, el estudiar cómo este efecto
interactúa con la temperatura ayuda a entender las potenciales consecuencias
que podrían suceder en el escenario de cambio climático.
“Un aumento mayor en la temperatura del
océano, someterá a un mayor estrés directo a los organismos y también
indirectamente a través de un aumento del impacto de icebergs”, afirma
Cárdenas.
Resta conocer qué sucederá a futuro con
las esponjas si se exponen a un calentamiento más prolongado o qué ocurrirá
después de un tiempo a temperaturas más normales. Solo en parte se encuentra
respuesta en otro estudio anterior, donde analizaron individuos de esta misma
especie y de otras.
“No hallamos diferencias en el microbioma
en los individuos que fueron muestreados en tres veranos consecutivos, incluso
cuando en uno de ellos se registraron temperaturas de 3 ºC.
Esto podría indicar
un grado de resiliencia, en donde el microbioma es capaz de volver a su
equilibrio en un período de tiempo más prolongado, luego de haber sido sometido
a estrés”, expresa Cárdenas y agrega que serían capaces de resistir al estrés,
sin embargo, esto debe ser validado a través de experimentos más prolongados en
laboratorio.
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| Esponja tipo Micale. Foto:Cristian Lagger |
Para Rondón, son tres las interrogantes
que quedan abiertas a partir de esta investigación.
“La primera es, cuáles son los roles
funcionales desde el punto metabólico de los microorganismos procariontes en
individuos sin y con lesiones. La segunda, si existe o no una ruptura del
balance fisiológico del consorcio esponja y microorganismos (el holobionte),
producido por el estrés de las lesiones.
Y, finalmente, saber cuáles son los
efectos de los daños y lesiones producidas por la caída de los trozos de
glaciares, a nivel del ecosistema bentónico donde viven estas esponjas”,
expuso.
Sin lugar a dudas, este estudio, que es
parte del Programa de Áreas Marinas Protegidas del INACH, es un aporte al
conocimiento de las respuestas de las esponjas antárticas y cómo enfrentan la
variación ambiental.
“Los estudios indican que al parecer no
todas las esponjas serían perdedoras en este escenario de cambio climático y
eso mismo puede ser extrapolado a otros organismos antárticos; es crucial
desarrollar enfoques integradores para predecir cómo los organismos, las comunidades
y los ecosistemas enfrentarán combinaciones de factores estresantes.
Queda mucho por entender sobre las
respuestas de los organismos antárticos a los diversos impactos que genera el
calentamiento global”, concluye el Dr. Cárdenas.
El INACH es un organismo técnico
dependiente del Ministerio de Relaciones Exteriores con plena autonomía en todo
lo relacionado con asuntos antárticos y tiene entre sus misiones el incentivar
el desarrollo de la investigación científica, tecnológica y de innovación en la
Antártica, el fortalecimiento de Magallanes como puerta de entrada al
Continente Blanco y promover el conocimiento de las materias antárticas a la
ciudadanía.
