Estrategias de las esponjas marinas para sobrevivir en el ártico y en el trópico

La esponja marina Mycale acerata, común en latitudes antárticas, es capaz de producir un vitelo completamente lipídico que podría favorecer el desarrollo rápido de la larva y aumentar así las posibilidades de supervivencia de la especie en las frías aguas del océano Austral. Esta conclusión aparece en un nuevo artículo publicado en la revista electrónica de acceso libre PLOS ONE y que firman los expertos Ana Riesgo, Conxita Àvila, Sergio Taboada, Laura Sánchez Vila y Joan Solà, del Departamento de Biología Animal y el Instituto de Investigación de la Biodiversidad de la UB (IRBio).

El vitelo es la gran reserva energética de los embriones en desarrollo y las larvas de los animales, incluidos los invertebrados marinos. En la mayoría de casos, suele tener una composición heterogénea, con una mezcla de elementos proteicos y lipídicos en diferentes proporciones. Sin embargo, el nuevo estudio revela que M. aceratapuede generar un vitelo completamente lipídico, una estrategia excepcional de supervivencia que podrían compartir otras esponjas en las latitudes polares del mar de Ross y las islas Shetland del Sur.

¿Cambia la composición del vitelo según el hábitat de la esponja?

Tal como explica Ana Riesgo, primera autora del estudio, «todas las larvas de las esponjas marinas son lecitotróficas, es decir, con gran cantidad de vitelo nutritivo del que dependen directamente durante todo su desarrollo». Sin embargo, hasta ahora no se había estudiado cómo cambia el vitelo según las condiciones del hábitat natural de las esponjas, que son organismos filtradores de gran valor ecológico en los ecosistemas marinos. «En nuestra investigación —prosigue la experta— se analiza por primera vez la naturaleza del vitelo en dos especies de esponjas marinas relacionadas filogenéticamente, pero de hábitats bien diferenciados: Mycale acerata, típica de latitudes antárticas, y Mycale laevis, que abunda en mares tropicales».

Objetivo: resistir el invierno austral

El equipo científico de la UB-IRBio ha estudiado las poblaciones de M. acerata en las costas antárticas de la isla Decepción, en el archipiélago de las Shetland del Sur.  Abundante en aguas someras, esta especie se alimenta de bacterias, diatomeas y materia orgánica en suspensión.

Un vitelo lipídico podría explicar parte del gran éxito evolutivo de esta especie en las frías aguas antárticas. «Este vitelo aporta mucho más potencial energético que el proteico, se metaboliza más rápidamente y permite que la larva crezca más rápido», argumenta Riesgo. En las fases iniciales del crecimiento del individuo juvenil, cuando la larva acaba de asentarse y es más vulnerable, este tipo de vitelo le permite alcanzar más pronto una talla suficiente para poder sobrevivir a los depredadores y desarrollar un sistema acuífero rápido para comenzar a filtrar, y por lo tanto, alimentarse. «Con un verano antártico corto —añade la especialista—, esta estrategia favorece una mejor adaptación de la especie a las condiciones ambientales para aprovechar mejor los recursos y enfrentarse al invierno austral».

Según el investigador Sergio Taboada, «el ecosistema marino de la isla Decepción es muy particular, y todo indica que las especies de distribución más superficial son las más expuestas al calentamiento global». En cambio, «las que encontramos en grandes profundidades, que son zonas más estables a nivel térmico, están más afectadas por efecto de los icebergs».

Sobrevivir en los arrecifes coralinos de los trópicos

Bien alejada de las costas polares, la esponja Mycale laevis abunda en arrecifes coralinos de mares tropicales y produce un vitelo heterogéneo con una mezcla de lípidos, proteínas e incluso glucógeno. En esta especie, solo un 30 % de la reserva energética de larvas y embriones es de naturaleza lipídica.  «Los ecosistemas marinos del trópico también son extremos —puntualiza Riesgo—, porque no hay una disponibilidad alta de nutrientes para las esponjas». En estas circunstancias, un vitelo con esa composición mixta les permite aguantar más tiempo en la columna de agua —ya que se metaboliza más lentamente— y así tener una mayor capacidad de dispersión. Los individuos, que son más vulnerables en la fase juvenil, logran esconderse bajo los corales y protegerse de ese modo de sus depredadores naturales.

Esponjas marinas: muchas incógnitas por descubrir

En el artículo publicado en PLOS ONE los autores aplican por primera vez unos índices de conversión energética que son comunes en estudios de otros organismos marinos (crustáceos, por ejemplo). Según los autores, las implicaciones ecológicas de su estudio pueden hacerse extensivas a otras especies de espongiarios: «De la biología reproductiva de las esponjas se conoce realmente muy poco, a pesar de ser unos organismos fundamentales en los ecosistemas marinos. Tampoco se conoce bien la naturaleza del contenido vitelínico en muchas especies polares, y por ello queremos aplicar estos resultados a otras especies del océano Austral, para ver si es una adaptación propia de organismos de aguas muy frías», afirma Riesgo. Conocer el contenido lipídico del vitelo es una forma de aproximarse a la permanencia de la larva en la columna de agua, un factor desconocido en muchas especies que ayudará a entender su rango de distribución, el potencial de dispersión y la conexión entre poblaciones.

(Universidad de Barcelona)