Aprendiendo a vivir sin oxígeno

SEP, 11, 2019 |

ESTUDIO.Los erizos de mar son parte de los experimentos. (Foto: Jorge Alemán, STRI)

En un contenedor de carga blanco, a un costado del muelle de la estación de investigación del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en Bocas del Toro, Noelle Lucey está criando ostrácodos. Estos minúsculos crustáceos, del tamaño de una semilla de tomate, viven en tanques de agua expuestos a distintas condiciones. Unos pasan sus días en agua caliente y con poco oxígeno; otros, en agua caliente con suficiente oxígeno. Y los más afortunados viven en temperaturas y niveles de oxígeno adecuados.

Lo que la becaria postdoctoral de STRI intenta descubrir a través de su experimento es la capacidad de estos organismos para adaptarse a condiciones de cambio climático, como lo son el aumento en las temperaturas y la disminución en los niveles de oxígeno del océano. Y como tienen un corto periodo de vida y se reproducen rápido, la científica puede observar si ocurren cambios adaptativos entre una generación y otra.

Los ostrácodos de Noelle fueron recolectados de tres sitios diferentes alrededor de la bahía. Y por lo mismo, algunos son más sensibles que otros frente a los cambios de temperatura y oxígeno. Los ostrácodos de Tranquilo Bay –donde el mar se encuentra en mejores condiciones porque está apartado de la actividad humana–, murieron durante el primer mes del experimento y no lograron reproducirse. Los ostrácodos recolectados en Solarte y en el área de la bahía próxima al laboratorio de STRI, cerca del poblado local y las actividades turísticas, mostraron más resistencia. Las condiciones marinas en esos sitios son menos ideales y probablemente los organismos que los habitan ya se han adaptado a ellas.

“Ahora estoy exponiendo a sus bebés a distintas condiciones. Quiero ver cómo les va a los descendientes de ostrácodos que lograron adaptarse a condiciones estresantes”, explica Noelle.

En la parte trasera del contenedor, los erizos de mar son parte de un experimento similar. Están siendo expuestos a condiciones que simulan las de una ola de calor en el océano. Al aumentar la temperatura en el agua, se reduce su capacidad de retener oxígeno, por lo que además de estar acalorados, los erizos podrían tener que aguantar la respiración.

Y es que los erizos tienen una característica particular. Cuando se encuentran expuestos a niveles críticos de oxígeno son capaces de cambiar su metabolismo de aeróbico ­­–que requiere oxígeno para producir energía– a anaeróbico, que no lo requiere.

“Las olas de calor podrían estar asociadas con disminución de oxígeno por distintas razones, por lo que los erizos podrían tener que contener la respiración para sobrevivir uno de estos eventos. Pero, ¿cuánto tiempo pueden aguantar la respiración?”, se pregunta la científica.

En un derivado de este experimento, Noelle intenta contestar esta pregunta. Expuso a los erizos a temperaturas similares a las de una ola de calor y redujo el oxígeno a niveles críticos. Los mantuvo así durante una hora y luego los regresó a condiciones normales para ver cuántos sobrevivían. Repitió este proceso en incrementos de tiempo, hasta alcanzar las 12 horas, el punto en el que solo la mitad sobrevivió. Esto le permitió determinar cuánto tiempo pueden resistir los erizos con el metabolismo anaeróbico.

“Me encanta mantener a los organismos vivos. Sin embargo, este tipo de estudios de supervivencia nos ofrece evidencia sobre cuán impactada se verá la vida marina. Y trato de asegurarme de que los niveles de exposición a los que los someto sean muy realistas, como las temperaturas que ya están ocurriendo en el mar”, señala. “Creo que esto aumenta el impacto de los experimentos y hace que el sacrificio valga la pena”.

Lo importante de la investigación de Noelle es que combina las temperaturas elevadas con la falta de oxígeno, dos condiciones que ocurren simultáneamente en el trópico, pero que suelen estudiarse por separado. Para entender lo que realmente ocurre en el mar, es necesario estudiarlas a la vez.

“La cantidad de sitios deficientes de oxígeno está aumentando considerablemente, con los incrementos de temperatura en todas partes. He estado monitoreando la duración y frecuencia de estos eventos hipóxicos [de deficiencia de oxígeno] y quiero ver qué tan rápido se recuperan las comunidades de invertebrados después de que ocurren”, explica.

Y es que se irán adaptando, pero no se sabe si podrán adaptarse al paso que está cambiando su entorno. A diferencia de las especies que habitan los mares templados, las del trópico podrían ser mucho más susceptibles, porque son más sensibles a las fluctuaciones de temperatura. Desde que Noelle empezó a trabajar en Bocas, por ejemplo, ha visto ecosistemas enteros quedar completamente aniquilados.
“Si bien mi trabajo enfatiza la gravedad del cambio en los océanos, me gusta pensar en cómo puede ayudar a informar acciones sencillas. Por ejemplo, la deficiencia de oxígeno en las costas a menudo se puede resolver simplemente reduciendo la contaminación del agua a nivel local”, concluye Noelle. “Este tipo de acción puede ser relativamente fácil de implementar a corto plazo, y puede ayudar a proteger las comunidades marinas, dándoles un poco más de tiempo para adaptarse a los distintos cambios que se avecinan”. (Fuente: STRI/DICYT)

Más Noticias De Ciencia y tecnología

Lanzados tres satélites chinos

| Varios meses después de que un cohete chino CZ-4B fallara en su misión de colocar a su carga en órbita, otro vehículo de este tipo consiguió enviar al espacio a tres satélites.

Detectan gigantesca estrella de neutrones

Martes, 17 de septiembre de 2019 | | Un grupo de científicos de Estados Unidos ha detectado una estrella de neutrones gigantesca, la mayor identificada hasta ahora en el universo, según revela un estudio publicado este lunes en la revista Nature.

Descubren anguila eléctrica más potente

Lunes, 16 de septiembre de 2019 | | Una especie de anguila eléctrica, descubierta en aguas dulces amazónicas, es capaz de enviar descargas de 860 voltios, lo más potente jamás registrado en el mundo animal, según un estudio publicado este martes.

La Amazonía precolombina era muy poblada

Domingo, 15 de septiembre de 2019 | | Científicos brasileños concluyeron en agosto las excavaciones en un complejo arqueológico de la Amazonía que refuerzan la teoría de que esa región estuvo densamente poblada antes de la llegada de los colonizadores europeos. 

Controversia: ¿A qué velocidad se expande el universo?

Sábado, 14 de septiembre de 2019 | | Los astrofísicos saben desde hace 90 años que el Universo se está expandiendo, y desde entonces han estado tratando de medir la velocidad exacta de esta expansión.

Hallan cientos de pisadas de neandertales

Jueves, 12 de septiembre de 2019 | | Nunca antes se habían descubierto tantas huellas de neandertales de un solo golpe: en la costa francesa de Normandía, en Rozel (noroeste).

Cómo empezó la vida en movimiento

Martes, 10 de septiembre de 2019 | | Cuando alguien se aleja de algo pierde nitidez. Pasa con las fotos de los amigos en las salidas nocturnas y sucede también con el estudio del pasado.

Cambio de altitud modifica producción de proteínas

Domingo, 08 de septiembre de 2019 | | Así lo estableció Camila Andrea González Quiroga, magíster en Ciencias - Bioquímica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).

Descifran el genoma del guisante

Sábado, 07 de septiembre de 2019 | | Ocho equipos de investigadores internacionales, dirigidos por el Instituto Francés de Investigación Agraria (INRA), descifraron por primera vez el genoma del guisante, lo que abre perspectivas para alimentar al planeta.

El cáncer primera causa de muerte en países ricos

Viernes, 06 de septiembre de 2019 | | Las enfermedades cardiovasculares siguen siendo la principal causa de mortalidad entre los adultos de mediana edad en el mundo, pero en los países ricos lo es el cáncer, según dos estudios publicados esta semana.

Misión lunar India avanza con éxito

Miércoles, 04 de septiembre de 2019 | | El orbitador y el módulo de aterrizaje de la misión lunar india Chandrayaan-2 lograron separarse, anunció la Agencia espacial india ISRO (por sus siglas en inglés), a pocos días de que se produzca el intento de posarse en la superficie lunar.