Mala ruptura en aguas cálidas: por qué las esponjas marinas sufren con el aumento de las temperaturas

Las esponjas marinas han comenzado muriendo en grandes cantidades en las zonas costeras de todo el mundo. Solo este año, miles de esponjas se volvieron blancas y murieron en Nueva Zelanda y en el Mar Mediterráneo. esto ha estado pasando cuando el agua se calienta demasiado, pero la causa subyacente sigue siendo un misterio. Hasta ahora.

Sabemos que estas esponjas juegan un papel crucial papel en el reciclaje de elementos clave como carbono, nitrógeno, azufre y fósforo. Al hacerlo, mantienen los ciclos de nutrientes en marcha, en beneficio de toda la vida en la Tierra.

Esto sucede principalmente a través de su estrecha asociación, o «simbiosis», con microbios diversos y abundantes. Estos microbios viven en el tejido de la esponja como «compañeros de vida». Las esponjas se benefician de estas estrechas relaciones, ya que los microbios producir energía, reciclar nutrientes y proporcionar moléculas beneficiosas para el anfitrión

En nuestro nueva investigación, encontramos que la causa de la muerte probablemente sea la pérdida repentina de un microbio clave a altas temperaturas. Esto podría envenenar rápidamente a la esponja, porque este microbio específico generalmente se requiere para eliminar el amoníaco, un producto de desecho metabólico tóxico, de los tejidos de la esponja. Sin este proceso crucial, la esponja muere.

Experimentando con la temperatura

Las esponjas marinas son animales de muchas formas, colores y tamaños encontró en cada océanodonde sirven de alimento y dan cobijo a muchos otros organismos.

Pasan su vida adheridos al fondo marino, donde se alimentan filtrando miles de litros de agua de mar todos los días, capturando, y luego digestión, comida microscópica.

Nuestro estudio examinó la esponja tropical Stylissa flabelliformis, expuesta a la temperatura media de verano actual (28,5 ℃) o a la temperatura media prevista para 2100 (31,5 ℃).

Después de ocho semanas en aguas más cálidas, las esponjas se estaban muriendo. No había rastro del microbio que normalmente elimina el amoníaco tóxico en el tejido de la esponja. El gen microbiano que lleva la función desintoxicante también estaba completamente ausente del tejido de la esponja. Esto confirmó que ningún otro microbio estaba cumpliendo esta función y que la desintoxicación del tejido simplemente no era posible.

Por el contrario, las esponjas mantenidas a 28,5 ℃ estaban sanas. Y los microbios en el tejido de la esponja eran los que solemos encontrar cuando todo va bien.

¿Estamos echando a perder una historia de éxito evolutivo?

Las esponjas son algunas de los animales mas antiguos del planeta. se encuentran del trópico a los polos en aguas poco profundas y profundas.

La simbiosis esponja-microbio ha existido durante mucho tiempo. sido acreditado por esta historia de éxito ecológico. Dependiendo de la especie de esponja, miles de especies microbianas diferentes residir en el tejido esponjoso.

Además de suministrar energía al huésped, estos microbios proporcionar al huésped esponja moléculas vitales la esponja en sí no puede producir, como vitaminas esenciales o compuestos que disuadan a los depredadores. Ellos también actuar como recicladores, transformando ciertos químicos para reducir su toxicidad o hacerlos digeribles por la esponja. Y ellos incluso producir moléculas que potencialmente pueden beneficiar a los humanostales como medicamentos contra el cáncer y agentes antimicrobianos.

La simbiosis entre las esponjas y sus socios microbianos ha permitido que las esponjas conquisten grandes porciones del lecho marino de los océanos. Pero las actividades humanas podrían hacer mella en esta épica historia de éxito. El año pasado, una ola de calor marina daño tisular inducido y blanqueamiento en varias especies de esponjas en Nueva Zelanda. En el mediterráneo, todas las esponjas de la costa de Marsella murieron como resultado de las temperaturas extremas durante el último verano europeo.

Si bien aún no se conoce la causa subyacente de estas mortandades masivas en aguas más cálidas, los investigadores han sugerido que la respuesta podría estar en el ruptura de la simbiosis entre el huésped y sus microbios. Nuestra investigación apoya esta hipótesis. Estas esponjas en realidad pueden enfrentar un problema similar al de los corales blanqueados: el aumento de la temperatura destruye la simbiosis, potencialmente causando un desequilibrio químico dentro de la esponja, con consecuencias mortales.

¿Sin condiciones? ¡De ninguna manera!

La mayoría de las veces, una simbiosis fuerte tiene un efecto abrumadoramente positivo en el anfitrión, pero el riesgo de tener lazos tan profundos es la dependencia. Con S. flabelliformis, parece que la esponja no pudo sobrevivir a la pérdida del único microbio que desintoxica el amoníaco y la «ruptura» provocada por el aumento de las temperaturas.

En particular, esta abundante especie en la Gran Barrera de Coral y el Indo-Pacífico occidental es no es la única esponja tropical experimentar cambios en sus microbios cuando no es saludable. esto tambien pasa en esponjas que viven en aguas templadas.

Las esponjas y sus socios microbianos están en problemas

Es importante destacar que el aumento de temperatura de 3 ℃ al que sometimos a nuestras esponjas no representa un escenario de ciencia ficción, sino los extremos de hoy, ya vistos en la naturaleza. Es consistente con la ola de calor marina que golpeó la costa este de Australia. entre noviembre de 2015 y febrero de 2016.

Se prevé que estos eventos extremos se conviertan en más frecuente y más grave mientras nuestro clima sigue cambiando. Y esas temperaturas tan altas podrían convertirse en promedios para 2100 si no nos volvemos neutrales en carbono a nivel mundial lo antes posible.

Esta es una noticia preocupante para las esponjas, para los ecosistemas que sustentan y, por extensión, para nosotros. Las esponjas son extremadamente diverso con cerca de 8.500 especies descrito actualmente en todo el mundo, albergan microbios que podría ayudar a la humanidad a combatir las enfermedades y la resistencia a los antibióticos.

No es intuitivo pensar muy bien en los animales sin pretensiones y sus socios microbianos cuando se contemplan grandes problemas como el cambio climático y el colapso de la biodiversidad de la Tierra. Pero por el bien de nuestros océanos y, en última instancia, de nosotros mismos, debemos hacer este esfuerzo colectivo rápidamente y protegerlos en consecuencia.

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