Los probióticos pueden ayudar a salvar el coral sobrecalentado

Sara Whittaker: Esto es científico americano 60 segundos de ciencia. Soy Sarah Whittaker.

Los famosos viajes de Charles Darwin en el Beagle fueron principalmente para traernos el concepto de evolución. Pero Darwin también estudió los arrecifes de coral y su formación. Una cosa en particular sobre los arrecifes de coral lo desconcertó mucho, un enigma que llegó a conocerse como la paradoja del arrecife de Darwin. La paradoja es esta:

Walstra: ¿Cómo puedes encontrar este lugar exuberante y vibrante en un océano que de otro modo estaría agotado de nutrientes?

Vitak: Ese fue el Dr. Christian Wollstra, profesor de la Universidad de Konstanz en Alemania.

Walstra: El truco es la simbiosis. Los corales son básicamente criaturas o animales sésiles, por lo que básicamente encuentran un lugar para sentarse y luego no pueden moverse. Entonces, la forma en que se ganan la vida es trabajando con las microalgas dentro del tejido. Estas son esencialmente plantas diminutas que realizan la fotosíntesis. Esta fotosíntesis produce azúcar. Estos azúcares se entregan básicamente a los animales de coral.

Vitak: Estos pequeños animales, que se encuentran en todo el mundo, están en gran peligro. Según un informe de octubre de 2023 de la Red Global de Monitoreo de Arrecifes de Coral, hemos perdido el 14% de los arrecifes de coral del mundo durante la última década. Esto se debe principalmente a eventos de blanqueamiento a gran escala. El blanqueamiento de los corales se desencadena por cambios en el entorno del coral, incluido el aumento de las temperaturas, la luz solar o los contaminantes. Pero, ¿qué significa exactamente el blanqueamiento de corales?

Walstra: Los corales obtienen su color de los pigmentos fotosintéticos de las algas. Entonces, en el momento en que salen estas algas, el coral se ve blanco. Entonces, lo que sucede durante el blanqueamiento es que estas algas simbióticas o pequeñas células vegetales son expulsadas del tejido coralino.

Si las condiciones ambientales vuelven a mejorar, en realidad pueden volver a recoger sus algas y están bien. Así que este es un estado temporal. Pero en realidad, si las condiciones ambientales persisten, los corales morirán de hambre.

Vitak: El Dr. Voolstra y su equipo están interesados ​​en un nuevo enfoque para ayudar a los corales a hacer frente al aumento de la temperatura del océano: tratarlos con probióticos. [Christian R. Voolstra et al., Extending the natural adaptive capacity of coral holobionts]

Walstra: TLa mayoría de los consumidores saben que pueden comprar yogur probiótico, ¿verdad? Algunas bacterias son buenas para el intestino.

Vitak: Al igual que los humanos, los corales tienen microbiomas. Microflora que vive sobre o dentro de ellos. Trabajos anteriores han demostrado que dar a los corales una dosis de probióticos a su microbiota bacteriana puede ayudarlos a sobrevivir en condiciones difíciles. El proceso es similar a cómo usamos el microbioma y los probióticos en nuestros cuerpos.

Walstra: Tomas microbios de estos individuos muy resistentes y los trasplantas o se los das a individuos menos resistentes de la misma especie de coral. Así que no es que pongas algo que no existe, pero en realidad es como un trasplante de heces humanas. Tienes un donante sano y le das estas bacterias al receptor afectado.

Vitak: Esto ha demostrado ser una prueba de concepto en investigaciones anteriores. Pero el Dr. Voolstra y su equipo querían profundizar más y comprenderlo mejor.

Para llevar a cabo sus experimentos, trabajaron en lo que llamaron el «mesocosmos», un punto ideal entre un entorno de laboratorio estéril y aislado y un entorno de arrecife completamente salvaje. Básicamente, tienen una variedad de corales y algunos otros animales pequeños en su acuario. Esto les permite controlar las condiciones, pero también obtener resultados más realistas.

Una cosa muy útil de trabajar con corales es que son criaturas de colonias.

Walstra: Esto significa que consisten en repeticiones de los mismos bloques de construcción. A partir de una colonia, puede generar muchos fragmentos o fragmentos, todos los cuales tienen exactamente el mismo genotipo y exactamente la misma historia ambiental. Luego puedes ponerlos en diferentes condiciones.

Vitak: Una vez que obtuvieron los fragmentos, los trataron con una mezcla de bacterias que habían aislado, seleccionado y cultivado cuidadosamente a partir de corales resistentes y, por supuesto, querían controlar sus experimentos, por lo que les dieron una solución salina de placebo.

Finalmente, elevaron lentamente el calor para simular el calentamiento del océano.

Walstra: Fue un experimento muy largo, que duró básicamente más de 75 días.

Vitak: Sus hallazgos son fascinantes. Todos los corales mostraron signos de blanqueamiento a medida que aumentaban las temperaturas, pero los tratados con probióticos se recuperaron más rápido. Tenían un 40% más de probabilidades de sobrevivir.

Walstra: Bueno, como biólogo de corales, o como biólogo en general, creo que si tienes un impacto del 5% o algo observable que puedes calcular con números razonables, por lo general estás feliz. esto es enorme Quiero decir, si casi duplicas tu tasa de supervivencia, eso es enorme.

Vitak: El equipo también observó cómo la adición de esta mezcla de probióticos cambiaba el microbioma del coral y cómo cambiaba el propio coral. Agregar probióticos cambió la composición de los microbiomas de coral.

Walstra: También desencadenó cambios en la expresión de ciertos genes en el coral huésped. Y esos genes, si eso es para aumentar la recuperación, son realmente los primeros genes por los que apostaría.

Vitak: Básicamente, como genes de reparación, genes inmunitarios y genes de respuesta al estrés.

Walstra: Así que ese es el suspenso de este estudio, en realidad cambias las cosas en el anfitrión. En el host correspondiente, no sabemos cuánto durarán estos cambios. Por supuesto, si estos cambios se pueden mantener a largo plazo, no es necesario continuar con este tratamiento con probióticos, ¿verdad?

Vitak: Eso sería increíble en términos de traducirlo al mundo real.

Walstra: Quiero decir, hay 300.000 kilómetros cuadrados de arrecifes de coral. Hay miles de millones de corales. Entonces, si quieres llevar una pequeña poción mágica bajo el agua para inocular cada coral, se vuelve inmanejable. Ningún organismo se gana la vida de forma aislada. Creo que estamos mejorando en la comprensión de esto.

Vitak: Gracias por su atención. Para 60 Seconds of Science de Scientific American, soy Sarah Vitak.

[The above text is a transcript of this podcast.]