Los esqueletos de coral son los componentes básicos de diversos ecosistemas de arrecifes de coral, lo que ha generado una creciente preocupación sobre cómo estas especies clave enfrentarán el calentamiento y la acidificación de los océanos que amenazan su estabilidad.
Una nueva investigación de Pupa Gilbert, profesora de física en la Universidad de Wisconsin-Madison, proporciona evidencia de que al menos una especie de coral, Stylophora pistillata, y posiblemente otras, construyen sus esqueletos duros de carbonato de calcio más rápido y en piezas más grandes, de lo que se pensaba anteriormente. En lugar de agregar lentamente material molécula por molécula, el animal coral construye activamente grandes trozos de minerales que agrega a su esqueleto en crecimiento, ayudándolo a crecer mucho más rápido de lo que podría, y con un mayor control.
La nueva investigación sugiere que debido a que los minerales se forman por primera vez dentro del tejido coralino, pueden continuar haciéndolo incluso en los océanos acidificantes. Si otras especies de coral construyen sus esqueletos de manera similar, entonces los océanos podrían evitar una gran escalaLa crisis en la formación del esqueleto de coral que los científicos temen podría desentrañar los ecosistemas de arrecife. Sin embargo, otras tensiones, como las aguas más cálidas y el blanqueamiento de los corales, aún ponen en peligro el coral.
El trabajo se publica esta semana 28 de agosto de 2017 en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias . Colaboradores de la Universidad de Haifa y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley contribuyeron a la investigación.
"Los arrecifes de coral solo cubren el uno por ciento de los fondos oceánicos, pero albergan el 25 por ciento de todas las especies marinas, por lo que son increíblemente diversos e importantes desde un punto de vista biológico", dice Gilbert. "Pero también son económicamente importantespara la industria pesquera, el turismo y por su papel en proporcionar protección a las costas contra las tormentas tropicales ".
Los corales son colonias de pequeños animales con tentáculos que se encierran en estructuras óseas hechas de carbonato de calcio mineral, el mismo material que forma las conchas de otras criaturas marinas. Su papel en la creación de hábitat para diversos ecosistemas ha llamado la atención sobre los corales ycómo construyen sus esqueletos rocosos.
A pesar de décadas de investigación, los científicos no habían podido distinguir de manera confiable entre dos teorías competidoras sobre el crecimiento de los corales. La idea clásica era que los corales dependían en gran medida de un fluido rico en calcio lentamente, una molécula a la vez, agregando minerales alesqueleto. Otra evidencia apunta a un papel mucho más activo para los animales de cuerpo blando que toman agua de mar, la concentran, pero aún la agregan una molécula a la vez a sus esqueletos.
Gilbert desarrolló una nueva forma de obtener imágenes de las porciones en crecimiento de los esqueletos de coral para ver de qué estaban hechas las estructuras de formación, lo que ella llama mapeo de componentes. Usando la luz de alta energía provista por la Fuente de Luz Avanzada en Berkeley Lab para distinguir diferentes minerales,El equipo de Gilbert creó un mapa píxel por píxel para generar una imagen de los esqueletos en crecimiento de Stylophora pistillata, también conocido como coral de campana, y vieron partículas formadas por formas inestables y amorfas de carbonato de calcio en y cerca de las superficies de crecimiento del coral.esqueletos
Algunas de las partículas tenían un tamaño comparativamente grande de 400 mil millonésimas de metro, que es más de 500 veces más grande que un solo grupo de carbonato de calcio. Los investigadores también observaron evidencia de que los precursores inestables eventualmente cristalizaron en aragonita, la forma estable de calciocarbonato que forma esqueletos de coral maduros.
"Estos son los mismos precursores vistos en los biominerales del erizo de mar y el abulón, que son organismos diferentes de ramas completamente diferentes en el árbol de la vida, por lo que el hecho de que utilizaron exactamente el mismo mecanismo para formar sus esqueletos es realmente sorprendente".Gilbert explica.
En su nuevo modelo de crecimiento del esqueleto de coral, Gilbert y sus colegas proponen que los corales recojan agua de mar en sus tejidos, agreguen materiales y los organicen en grandes partículas de carbonato de calcio amorfo. Solo entonces los animales transportan estas partículas y las unen asus esqueletos en crecimiento, donde se convierten lentamente en aragonita estable. Este patrón de crecimiento es más de 100 veces más rápido que el crecimiento molécula por molécula, lo que está en línea con las mediciones anteriores de la rapidez con que crecen los corales.
Dado que esta nueva investigación indica un papel activo para los corales en el desarrollo de sus esqueletos, sugiere que no están completamente a merced de la composición química del océano. Si bien se sabe que las condiciones ácidas disuelven el carbonato de calcio, el método de construcción del esqueleto que Gilbertobservado en este estudio debería ser mucho más estable frente a los océanos acidificantes. Aunque los niveles crecientes de dióxido de carbono atmosférico están acidificando los océanos, el nuevo trabajo sugiere que los corales podrían resistir este estrés.
"Si este modo de formación se verifica en otras especies de coral, entonces podría ser un mecanismo más general, y eso nos permitiría predecir que los corales realmente se formarán igual de bien en los océanos acidificantes", dice Gilbert.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Eric Hamilton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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