Se derrumba un dogma de la biología: hay polinización también bajo el mar

La gente del marketing habla del “win-win” para referirse a la estrategia en la que se hacen acuerdos y todas las partes salen ganando. En el planeta, hay miles de especies que tejen relaciones de mutualismo: hay abejas, hormigas, escarabajos, polillas, aves, como los colibríes, y murciélagos, entre otros, que ayudan a las plantas a reproducirse. Gracias a esa cooperación, los animales también consiguen alimento, protección frente a depredadores, y otras ventajas. Y los humanos también nos beneficiamos indirectamente con los servicios de esas relaciones en los ecosistemas, como los alimentos, los biocombustibles, los medicamentos, y los materiales de la construcción.

Los textos de biología han mencionado siempre que ese tipo de interacción entre las especies para la fertilización solo se daba con plantas terrestres. Pero ese dogma se derrumba: un grupo de investigadoras e investigadores de Francia, Chile y Alemania descubrió que las algas rojas que habitan en el mar mantienen una relación de mutualismo con un crustáceo pequeñísimo, llamado isópodo, que habita en el Canal de la Mancha, en Europa, y es un pariente lejano del bicho bolita terrestre.

El hallazgo fue publicado hoy como una de los estudios más importantes de la revista Science de esta semana. En entrevista exclusiva con Infobae, las científicas contaron cómo hicieron el descubrimiento, detallaron sus intentos fallidos previos, y comentaron qué implicancias tiene para la historia de la evolución de las especies y para la conservación de los ecosistemas.

“Llevamos trabajando mucho tiempo con Christophe Destombe en el estudio del alga roja Gracilaria gracilis. Seguimos las poblaciones desde hace más de veinte años, estudiamos la demografía, la ecología reproductiva y la estructura genética de la población de la especie”, contó a Infobae Myriam Valero, directora del Laboratorio Internacional de Investigación Franco-Chileno EBEA e investigadora del CNRS (Centro de Investigación Nacional en Francia) trabajando en la Estación Biológica de Roscoff, en Francia.

Las gametas masculinas del alga roja son transportadas adheridas en las patas del crustáceo (Sebastien Colin; Max Planck Institute for Biology, Tübingen, Germany; Station Biologique de Roscoff, CNRS, SU, Roscoff, France)

Las gametas masculinas de las algas no se pueden mover por sí solas así que el encuentro con las hembras estaría a la suerte de los corrientes. Esa situación llevó muchos científicos a preguntarse por los mecanismos que podrían facilitar el encuentro de gametos en esas especies. “Se propusieron varias hipótesis, pero hasta donde sabemos, la hipótesis de la fecundación mediada por animales nunca fue propuesta probablemente porque el dogma dice que en el ambiente marino la fecundación depende únicamente de los movimientos del agua”, señaló la doctora Valero.

Sin embargo, el equipo de investigadores se corrió del dogma. “Durante nuestro estudio, observamos que durante el período reproductivo, el alga roja Gracilaria estaba cubierta por el crústaceo isópodo marino. Su nombre científico es Idotea balthica. De hecho, esto no fue no es fácil de observar en el campo ya que el crustáceo se mimetiza con las algas -contó- Sin embargo, cuando llevamos las algas al laboratorio, por el estrés, cientos de isópodos comenzaron a desprenderse de las algas. Por lo tanto, formulamos la hipótesis de que esos animales, los isópodos, podrían llevar los gametos masculinos a las plantas femeninas y facilitar la fecundación”.

Nos costó el descubrimiento, reconoció Marie-Laure Guillemin, profesora de la Universidad Austral de Chile y coordinadora chilena del IRN Diversidad y Biotecnología de Algas Marinas, una red colaborativa entre grupos de investigación entre Francia, Brasil y Chile. “Hicimos diferentes experimentos con acuarios y cultivos, y algunos fallaron. Pero persistimos. Elegimos hacer los experimentos con el isópodo porque era un buen candidato. Estaba siempre presente sobre las algas”, comentó Guillemin en diálogo telefónico con Infobae.

A través de una serie de experimentos, el equipo de investigadores descubrió que el pequeño isópodo, una criatura que se puede ver a simple vista (puede medir hasta 30 milímetros) aumenta drásticamente el éxito de fertilización del alga roja. Encontraron que, cuando los isópodos se alimentan de los filamentos de los machos del alga, recogen y transportan los espermatozoides de las algas en sus cuerpos y los entregan a las plantas femeninas. De esta manera, los crustáceos colaboran con la fertilización de las plantas. Pero no es la única modalidad: se corroboró que el movimiento del isópodo al nadar también ayuda a la transferencia de las gametas porque genera microturbulencia y eso también favorece la fertilización del alga.

Para los isópodos, también hay beneficios: las algas les dan refugio y alimento. “Al estar sobre las algas, los crustáceos pueden esconderse de sus depredadores. O caminan y comen lo que crece sobre ellas. No hay competencia entre las especies sino cooperación”, señaló la doctora Guillemin, quien es doctora en biología y había empezado a estudiar los ambientes tropicales, pero luego se apasionó con la biología de las algas.

Para alcanzar los resultados finales de la investigación, la científica remarcó que también fue necesaria la verdadera colaboración entre los mismos científicos. La primera autora fue Emma Lavaut, una estudiante de doctorado de la Universidad de La Sorbona. Hubo un equipo que tuvo que cuidar y monitorear día a día a los animales y a las algas.

El descubrimiento del equipo amplió “tanto la variedad como la historia de la transferencia de gametos masculinos mediada por animales, llevando el concepto de polinización de las plantas a las algas y retrocediendo potencialmente hasta la evolución más temprana de los invertebrados marinos”, escribieron los investigadores Jeff Ollerton y Zong-Xin Ren, en otro artículo que comenta el hallazgo en la revista Science.

El hallazgo en la algas rojas demuestra que existe la posibilidad de que la interacción con animales puede haberse generado más de 450 millones de años atrás. O que se haya desarrollado en las plantas terrestres y en algas rojas de manera separada, comentó Guillemin. “No sabemos aún si este sistema de mutualismo con los animales es general y ocurre en muchas especies de algas rojas. Si logramos demostrar que existe en varias especies de algas rojas, indicaría que podría ser un sistema muy antiguo”, añadió. Obligará a hacer más investigaciones. “Estamos confiadas en que nuestra publicación generará mucho interés en nuestros colegas interesados en interacción de algas y animales”, sostuvo.

Esta imagen muestra a inviduos masculinos y femeninos del alga roja con y sin la presencia del crustáceo. Con la ayuda del animal, el alga se reproduce exitosamente (E. Mardones)

Consultado por Infobae, Marcelo Aizen, investigador superior del Conicet en polinización y vicedirector del Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Ambiente, en la ciudad de Bariloche, comentó entusiasmado el estudio publicado en Science: “Hace 10 años se había encontrado que una planta, una especie de pasto marino, era polinizada por pequeños invertebrados. Este fue el primer mutualismo de polinización descripto en un ambiente acuático. Antes se pensaba que las interacciones entre plantas y polinizadores eran exclusivamente terrestres”. En ese caso, según Guillemin, se trató de una planta con flores.

El estudio publicado por Lavaut, Guillemin y Valero, entre otros investigadores, “demostró por primera vez que un proceso similar puede ocurrir también en algas, uno de los primeros grupos de plantas que evolucionó en el planeta. Particularmente, encontraron que la transferencia de gametas masculinas a las femeninas en algas marinas, un alga roja en este caso (una de las especies del cual se extrae el agar) puede también ser realizado por un animal y no simplemente por la corriente de agua. En este caso, la transferencia es realizada por un isópodo marino”, dijo el doctor Aizen.

El alga roja se favorece con la interacción con el crustáceo porque logra reproducirse. El crustáceo consigue alimento que está representado por otras algas que viven en la superficie del alga roja. “El hallazgo es realmente fascinante, -opinó Aizen, quien no participó en el trabajo- ya que remonta el origen de la reproducción sexual mediada por animales a un pasado remoto de más de 600 millones, mucho antes de la conquista del medio terrestre por parte de plantas y animales.Es importante considerar este tipo de interacciones, que hasta el día de la fecha eran desconocidas, a la hora de tomar decisiones sobre la conservación de los ecosistemas, especialmente los ambientes marinos que hoy están muy amenazados por la explotación pesquera y la contaminación de las aguas, entre otros factores.