LA CAUSAL DE LA MUERTE DE BALLENAS EN EL GOLFO NUEVO
La aparición de más de 30 ballenas muertas en la costa de Península Valdés, Chubut, generó cierto halo de misterio y gran preocupación entre los habitantes.
Sin embargo, los investigadores descubrieron el fenómeno que causó la mortandad de los cetáceos.
Hace un mes, seis ballenas aparecieron sin vida en las playas de Puerto Pirámides, en la Península Valdés. La noticia repercutió en todo el país pero ahora, gracias al trabajo de los especialistas del Instituto de Conservación de Ballenas (ICB), se confirmó el hallazgo de toxinas paralizantes.
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Se trata de un fenómeno ocasionado por la llamada “marea roja”, causado por la proliferación anómala de algunas especies de algas cuando determinados factores del medio ambiente se tornan favorables para su multiplicación. Estas contienen toxinas que fueron halladas en los cuerpos de 26 cetáceos adultos y 4 jóvenes, de las cuales 19 eran hembras, 3 machos y 8 no identificados.
Según detallaron los científicos, las ballenas habrían ingerido “diatomeas Pseudo-nitzschia spp. y/o dinoflagelados del género Alexandrium complejo catenella/tamarense, productores de biotoxinas capaces de causar la muerte de aves y mamíferos marinos, incluyendo grandes ballenas”. Asimismo detectaron “biotoxinas del grupo paralizante de moluscos” tanto “en el contenido gastrointestinal como en diversos tejidos y fluidos de las ballenas muertas examinadas”.
Pseudo nitzschia es ungénero de diatomeas planctónicas marinas que representa el 4,4% de las diatomeas pennadas que se encuentran en todo el mundo. Algunas especies son capaces de producir la neurotoxina ácido domoico (DA), que es responsable del trastorno neurológico en humanos conocido como intoxicación amnésica por mariscos (ASP). Actualmente, se conocen 58 especies, 28 de las cuales se ha demostrado que producen DA. Originalmente se planteó la hipótesis de que solo los dinoflagelados podían producir toxinas de algas nocivas, peroen 1987 se produjo un florecimiento mortal de Pseudo nitzschia en las bahías de la Isla del Príncipe Eduardo, Canadá, y provocó un brote de ASP. Más de 100 personas se vieron afectadas por este brote después de consumir mejillones contaminados; murieron tres personas. Desde este evento, no se han atribuido muertes adicionales a ASP, aunque la prevalencia de diatomeas tóxicas y DA ha aumentado en todo el mundo. Es probable que esta anomalía se deba a una mayor conciencia sobre la proliferación de algas nocivas (HAB) y sus implicaciones para la salud humana y del ecosistema.
Los expertos remarcaron asimismo el hallazgo de "biotoxinas del grupo paralizante de moluscos tanto en el contenido gastrointestinal como en diversos tejidos y fluidos de las ballenas muertas examinadas
Algunas diatomeas de los géneros Pseudo nitzschia y Nitzschia producen la neurotoxina
ácido domoico (DA), un compuesto que causó envenenamiento amnésico por mariscos (ASP) en humanos hace poco más de 30 años (diciembre de 1987) en el este de Canadá.
Transcribimos esta revisión que cubre información nueva desde dos revisiones anteriores en 2012. Posteriormente se descubrió que Nitzschia bizertensis era toxigénica en aguas tunecinas. La distribución conocida de N. navisvaringica se ha expandido desde Vietnam a Malasia, Indonesia, Filipinas y Australia. Además, se han descubierto 15 nuevas especies (y una nueva variedad) de Pseudo-nitzschia, lo que eleva el total a 52. Se encontró que siete nuevas especies producen DA, lo que eleva el total de especies toxigénicas a 26.
Enumeramos todas las especies de Pseudo nitzschia, su capacidad para producir DA y mostramos su distribución global. Una consecuencia de la distribución extendida y el aumento del número de especies toxigénicas en todo el mundo es que la DA se encuentra ahora de manera más generalizada en la red alimentaria, contaminando nuevos organismos marinos (especialmente mamíferos marinos), afectando su fisiología y alterando los ecosistemas.
Hallazgos recientes destacan cómo los herbívoros de zooplancton pueden inducir la producción de DA en Pseudo nitzschia y cómo las bacterias interactúan con Pseudo nitzschia. Desde 2012, se han reportado nuevos descubrimientos sobre los controles fisiológicos del crecimiento de Pseudo nitzschia y la producción de DA, su reproducción sexual y la infección por un parasitoide oomiceto.
Muchos avances son el resultado de la aplicación de enfoques moleculares para descubrir nuevas especies y para comprender la estructura genética de la población de Pseudo-nitzschia y los mecanismos utilizados para hacer frente a la limitación del hierro.
La disponibilidad de genomas de tres especies de Pseudo nitzschia, junto con un enfoque transcriptómico comparativo, ha permitido avances en nuestra comprensión de la reproducción sexual de Pseudo nitzschia, sus vías de señalización, sus interacciones con bacterias y genes involucrados en el metabolismo del hierro y la vitamina B12 y B7.
Siguen existiendo lagunas de conocimiento, incluyendo cómo y por qué se producen DA y sus isómeros, la distribución mundial de especies potencialmente toxigénicas de Nitzschia, la prevalencia de isómeros de DA y marcadores moleculares para discriminar entre especies toxigénicas y no toxigénicas y descubrir poblaciones que se reproducen sexualmente en el campo.
Un aumento en la población de algas fitoplancton en un área determinada, que a veces resulta en millones de células por mililitro de agua del océano. Las floraciones de algas a menudo son visibles desde lejos, porque cambian el color del agua. A menudo también pueden ser muy dañinos, porque su muerte resulta en un aumento en los niveles de bacterias, así como una disminución en el oxígeno, lo que puede matar a los peces. Algunas algas producen una toxina que mata si se ingiere. La fotografía muestra colores naturales y concentraciones de clorofila frente a la costa Oeste Norteamericana. Los altos niveles de clorofila indican dónde se pueden encontrar las mayores cantidades de fitoplancton.
Aunque no ha habido nuevos casos confirmados de ASP desde 1987 debido a los esfuerzos de monitoreo, se han producido nuevas floraciones. Una floración tóxica masiva de Pseudonitzschia afectó a toda la costa oeste de América del Norte durante 2015 2016, y se relacionó con una "masa cálida" de agua del océano. Otras floraciones tóxicas más pequeñas ocurrieron en el Golfo de México y la costa este de América del Norte.
Un aumento en la población de algas fitoplancton en un área determinada, que a veces resulta en millones de células por mililitro de agua del océano. Las floraciones de algas a menudo son visibles desde lejos, porque cambian el color del agua. A menudo también pueden ser muy dañinos, porque su muerte resulta en un aumento en los niveles de bacterias, así como una disminución en el oxígeno, lo que puede matar a los peces. Algunas algas producen una toxina que mata si se ingiere. La fotografía muestra colores naturales y
concentraciones de clorofila frente a la costa Oeste Norteamericana. Los altos niveles de clorofila indican dónde se pueden encontrar las mayores cantidades de fitoplancton.
La luz es fuente de energía y también de información gracias al sentido de la vista. Y en nuestro caso también la necesitamos para cuestiones vitales como la síntesis de vitamina D.
En la mayoría de animales, ya tengan ojos parecidos a los nuestros u otra clase de fotoreceptores, la luz juega un papel clave en la vida. El crecimiento y desarrollo de las plantas dependen de ella así que también tienen «ojos» en forma de proteínas fotoreceptoras para el rojo/rojo lejano (fitocromos), azul/ultravioleta A (criptocromos, fototropinas, etc.), y ultravioleta B.
Gracias a las señales luminosas que captan esas proteínas la planta germina, se adapta al medio, crece y se reproduce. Y en el mar ¿qué pasa con las microalgas? pues que además de hacer fotosíntesis igual que sus hermanas terrestres, también usan la luz para otros asuntos como ajustar los ritmos diarios (circadianos), ciclos estacionales y detectar un exceso de luz visible y ultravioleta para prevenir daños.
Manchas oculares y oceloides en el fitoplancton. A) Chlamydomonas. B) Euglena. C) Kryptoperidinium. D) Warnowia. E) Nematodinium. F) Erythropsidinium. Fuente: Colley & Nilsson (2016).
Algunas microalgas tienen manchas oculares con proteínas fotoreceptoras y carotenoides, como Euglena. De hecho se conocen al menos 9 clases de algas con este tipo de orgánulos, entre los que destacan los oceloides del dinoflagelado Erythropsidinium del cual hablamos en «La insólita criatura del señor Hertwig». Erythropsidinium pertenece a una familia (Warnowiaceae) caracterizada por poseer «ojos microscópicos» elaborados.
Las funciones básicas de dichas estructuras en el fitoplancton son detectar luz ambiental y fototaxis (movimiento orientado según la luz). Además de manchas oculares y oceloides, los cloroplastos también pueden cumplir funciones parecidas, como en Chlamydomonas.
Los fotoreceptores están cerca de los flagelos para facilitar la transmisión de la información en modo de señales eléctricas o químicas que induzcan movimiento Las microalgas no tienen cerebro ¡todo es acciónreacción!
Las especies sin manchas oculares también detectan cambios en la luz gracias a pigmentos fotosensores aunque no se conoce bien su localización en la célula. Ejemplos de ello son el dinoflagelado Prorocentrum donghaiense, diatomeas como Pseudo-nitzschia granii, y la haptofícea Phaeocystis globosa.
Hasta ahora hemos tratado de luz ambiental, fototaxis y flagelos. Pero en el caso de grupos como las diatomeas (sin flagelos en células vegetativas) su movilidad es limitada respecto a los organismos flagelados. Se mueven deslizándose sobre superficies, modificando la longitud de sus cadenas (solapando más o menos a los individuos que las integran) y regulando su flotabilidad en función de luz y nutrientes.
Pero un trabajo reciente ha descubierto que algunas diatomeas poseen una sorprendente habilidad, se comunican mediante la luz para coordinar su orientación y movimiento. ¡Un comportamiento social!
Pseudo nitzschia spp. Autor: S. Busch. Fuente: Wasmund y col. (2018).Font Muñoz y col. (2021) estudiaron el movimiento de los cloroplastos y de las células de Pseudo-nitzschia delicatissima en condiciones de luz y oscuridad y descubrieron que estas oscilaban de forma distinta al sedimentar. Y que oscilaban sincronizadas.
La sincronización se debe a la luz roja emitida por la autofluorescencia de la clorofila. Es decir, la fluorescencia natural que emiten las células vivas.
Las diatomeas oscilan rítmicamente y este comportamiento produce señales intermitentes. Es decir, cada célula actúa como un faro que envía un código lumínico a las demás. Un faro rojo de clorofila en este caso.
Los pulsos individuales se sincronizaban rápidamente (a escalas de un minuto), y permitían identificar una señal característica en la población. Esos pulsos de luz dependen de la frecuencia de oscilación que cambia según la orientación en la que sedimenta la célula.
Y esa orientación es más horizontal o vertical en función del centro de masas que se desplaza según la posición de los cloroplastos. Cada Pseudo nitzschia tiene dos y se juntan más o menos según la luz, así:
