Corales en hibernación y las comunidades microbianas

A medida que se acerca el invierno, muchas especies de animales, desde osos y ardillas hasta avispas parásitas y algunos humanos afortunados, se acurrucan para descansar. El coral estrella del norte (Astrangia poculata) también entra en un estado de hibernación de latencia o reposo durante este tiempo. Pero, ¿qué le sucede a su microbioma mientras duerme?

Un estudio dirigido por la profesora asistente Anya Brown de la Universidad de California, Davis, descubrió que las comunidades microbianas cambian mientras este coral entra en latencia, lo que le proporciona un reinicio estacional importante. El trabajo puede tener implicaciones para los corales en aguas más cálidas que luchan contra el cambio climático y otros problemas ambientales.

La inactividad, en su forma más básica, es una respuesta a un factor de estrés ambiental, en este caso, el estrés por frío», dijo Brown, quien forma parte del Laboratorio Marino UC Davis Bodega en el Departamento de Evolución y Ecología. Si entendemos más sobre este período de recuperación, podría ayudarnos a comprender qué microbios pueden ser responsables de recuperar el coral en los sistemas tropicales más cálidos”.

El estudio, publicado en la revista Applied and Environmental Microbiology con científicos de la Institución Oceanográfica Woods Hole, o WHOI, y la Universidad Roger Williams, es el primero en demostrar un cambio persistente en la comunidad microbiana con latencia en un animal marino.

«Este estudio muestra que los microbios responden al estrés y se recuperan en un patrón predecible», dijo la coautora Amy Apprill, científica asociada de WHOI. «Es un conocimiento fundamental que puede ayudarnos a desarrollar probióticos u otros tratamientos microbianos para los corales tropicales estresados».

 

Un coral estrella del norte hiberna en condiciones de laboratorio. (Tommy DeMarco/Universidad Roger Williams)

 

Mientras dormías

Desde octubre de 2020 hasta marzo de 2021, los investigadores se sumergieron 60 pies en agua fría a casi 40 grados Fahrenheit para recolectar 10 colonias distintas del coral A. poculata de un muelle en Woods Hole, Massachusetts. Este coral se encuentra en aguas del Atlántico que se extiende desde el Golfo de México hasta Massachusetts. A medida que la temperatura del agua se enfría, el coral retrae sus tentáculos, deja de comer o de responder al tacto y queda inactivo.

Los científicos caracterizaron los microbiomas del coral salvaje antes, durante y después de la latencia. Descubrieron que mientras el coral «duerme», su microbioma arroja microbios amantes de los nutrientes y asociados con patógenos, mientras aumenta los microbios que pueden contribuir con nitrógeno mientras el coral ya no come. Los científicos descubrieron que esta reestructuración ayuda a los corales a mantener la estructura de su comunidad microbiana.

“Durante mucho tiempo hemos planteado la hipótesis de que la latencia estacional de Astrangia permite que el microbioma del coral se reinicie y se reestructure”, dijo el coautor Koty Sharp, profesor asociado de la Universidad Roger Williams. «Nuestra investigación encontró evidencia de una mezcla durante ese período de inactividad que puede ayudarnos a identificar asociados microbianos que son clave para la salud del coral y la recuperación de la perturbación».

 

Una imagen de microscopio del coral estrella del norte con sus pólipos extendidos. (Alicia Schickle, Universidad Roger Williams)

 

¿Por qué se despierta el coral?

Con este estudio, una especie marina, el coral A. poculata, ahora se une a osos, ardillas, grillos y otros en la lista de animales que tienen microbiomas que cambian mientras están inactivos. Por ejemplo, el microbioma intestinal de la ardilla terrestre juega un papel importante en el reciclaje de nitrógeno mientras la ardilla ayuna durante la hibernación.

“Este trabajo abre muchas preguntas”, dijo Brown. “Uno importante es: ¿Por qué el coral ‘despierta’ a principios de la primavera? Este estudio sugiere que los grupos microbianos clave pueden desempeñar un papel importante en el inicio o la salida de la latencia de este coral y la regulación de su microbioma”.

 

Fuente: Universidad Davis

 

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