Oasis ártico en el lecho marino
Encuentran un gran parche de esponjas en el lecho marino del Ártico a mil metros bajo el agua y el hielo que vive de los detritus orgánicos de hace miles de años.
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Sepultado bajo una gruesa capa de hielo marino durante todo el año y casi desprovisto de nutrientes, el Océano Ártico central es un páramo helado. Tampoco hay luz, por lo que es casi imposible que los diminutos organismos que alimentan muchas cadenas tróficas marinas realicen la fotosíntesis. Básicamente, no hay comida, por lo que hay pocos seres que sean capaces de sobrevivir allí.
Ahora, un grupo de investigadores ha descubierto que en ese desierto hay jardines de esponjas que sortean la falta de nutrientes con un sistema original: se alimentan de los restos de otros invertebrados submarinos que vivieron en el mismo lugar hace miles de años, de los restos de una fauna ya extinta. Unos microorganismos simbiontes ayudan a las esponjas a explotar este material como fuente de alimento y energía. Aparentemente, algunas de las esponjas han sobrevivido con esa dieta durante más de 300 años.
Estas comunidades cuentan con docenas de esponjas, que varían en diámetro desde el tamaño de un centímetro hasta medio metro, tan densas que casi cubren los picos superiores de la cordillera submarina Langseth Ridge. Fueron descubiertas gracias al sumergible que porta el rompehielos de investigación POLARSTERN. Las encontraron al norte de Groenlandia, a unas 200 millas náuticas de distancia del polo Norte.
Mientras que el sumergible de investigación atravesaba los picos y valles submarinos de Langseth Ridge, los científicos se encontraron con un denso parche de esponjas que se extendía por unos 15 kilómetros cuadrados, a 1000 metros debajo de una gruesa capa de hielo a través de la cual no podía penetrar la luz del sol.
«Imagínate adentrándote en el desierto y encuentras el oasis más espectacular donde todo el mundo te ha dicho que no hay vida», dice Antje Boetius, científica jefe de la expedición y del Grupo de Investigación de Ecología y Tecnología de Aguas Profundas.
La existencia de tantas esponjas grandes es desconcertante hasta cierto punto. Las esponjas, que carecen de un tracto digestivo, dependen principalmente de la alimentación por filtración pasiva para recolectar nutrientes del agua que fluye a través de ellas. Pero las corrientes oceánicas en el Océano Ártico central son lentas y pocas partículas se arremolinan en el agua.
El grupo de científicos descubrió este lugar de vida único durante una expedición POLARSTERN de 2016 y publican ahora sus hallazgos en la revista Nature Communications. Destacan la necesidad de una mejor comprensión de la diversidad y singularidad de los ecosistemas del Ártico a la luz del cambio global y local.
Aunque llegue poca comida a las profundidades debajo del Océano Ártico, estos científicos descubrieron que este ecosistema de esponjas, situado en los picos de volcanes submarinos extintos, es sorprendentemente rico y está densamente poblado. Estos lugares estaban dominados en su día por gusanos tubícolas, grustáceos y otros invertebrados extremófilos que ya están desaparecidos al cesar la actividad hidrotermal, pero todavía quedan restos de sus cuerpos. Ahora esos lugares están habitados por esponjas, que crecen allí en grandes cantidades y alcanzaban un tamaño impresionante.
«Al prosperar en la cima de los montes submarinos volcánicos extintos de Langseth Ridge, encontramos enormes jardines de esponjas, pero no sabíamos de qué se alimentaban», dice Boetius.
Las pruebas del tejido de las esponjas revelaron que estas colonias estaban lejos de ser efímeras, pues su edad promedio era de 300 años.
Para buscar los secretos de la supervivencia de las esponjas, los investigadores recolectaron muestras de los organismos y el sedimento a su alrededor, que enviaron a Teresa Morganti (Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen) y sus colaboradores para que las examinaran.
A partir de las muestras tomadas, Morganti pudo identificar cómo las esponjas se adaptan al entorno más pobre en nutrientes. Estaban llenas de bacterias, incluidos microbios simbióticos que parecían ayudar a los animales a adquirir y procesar los nutrientes de los restos fosilizados de sus predecesores. «Nuestro análisis reveló que las esponjas tienen simbiontes microbianos que pueden usar materia orgánica antigua. Esto les permite alimentarse de los restos de los antiguos habitantes de los montes submarinos, ahora extintos, como los tubos de gusanos compuestos de proteína y quitina y otros detritos atrapados», dice Morganti.
Las esponjas son animales muy primitivos que han existido durante al menos 600 millones de años y probablemente fueron los primeros organismos multicelulares en la Tierra. Filtran el agua y consumen organismos fotosintéticos microscópicos (fitoplancton) y otras partículas de alimento. De esto modo, ayudan a reciclar nutrientes como el carbono, el nitrógeno y el fósforo a través del ecosistema submarino. Son muy oportunistas y pueden aprovechar fuentes de alimentos que otros no pueden.
Se considera que las esponjas son una de las formas más básicas y simples de vida animal y, pese a esto, están extendidas por los mares del mundo. Muchas albergan una comunidad compleja de microorganismos en una relación simbiótica, lo que contribuye a la salud y nutrición de las esponjas al producir antibióticos, transferir nutrientes y eliminar las excreciones. Esto también se aplica a las esponjas Geodia, que dominan la comunidad en las montañas submarinas del Ártico. A la unidad de esponja y microbios asociados se denomina holobionte de esponja.
El análisis de los sedimentos también reveló que el lecho marino no siempre fue estéril, pues estos sedimentos estaban llenos de fósiles de invertebrados de miles de años de antigüedad. Muchos eran caparazones huecos de grandes gusanos de aguas profundas que se anclan al lecho marino con conchas en forma de tubería. Aunque hoy en día no viven gusanos tubulares allí, los científicos no se sorprendieron al encontrar sus caparazones vacíos. Hace miles de años, los gases se filtraron de los respiraderos hidrotermales de estos volcanes sumergidos, creando un hábitat ideal para los gusanos.
Hace miles de años, las esponjas filtraban sustancias que estaban en el agua que manaba desde el interior del lecho marino y que sustentaba un rico ecosistema que era el hogar de una gran variedad de animales. Cuando la fuente hidrotermal ceso la actividad estos animales se extinguieron, quedando sus restos. Ahora estos forman la base de este inesperado jardín de esponjas.
El análisis genético de simbiontes microbianos apoya la hipótesis. «Los microbios tienen los genes para digerir partículas refractarias y materia orgánica disuelta y usarla como fuente de carbono y nitrógeno, así como una serie de fuentes de energía química disponibles allí», dice Ute Hentschel (Centro GEOMAR Helmholtz).
Los científicos también demostraron que las esponjas actúan como ingenieros de ecosistemas: producen espículas que forman una estera sobre la que se arrastran. Esto puede facilitar aún más la sedimentación local de partículas y materiales biogénicos. Los holobiontes de esponja pueden aprovechar esta materia detrítica, creando así su propia trampa de comida.
Langseth Ridge es una cadena montañosa submarina en forma de V de 125 kilómetros de largo ubicada al norte de Svalbard, en la parte superior del globo, no lejos del Polo Norte y que se encuentra debajo de la superficie del agua permanentemente cubierta de hielo. Allí, la biomasa de esponjas era comparable a la de suelos de esponjas menos profundos con un aporte de nutrientes mucho mayor.
«Este es un ecosistema único. Nunca antes habíamos visto algo así en el Ártico central alto. En el área de estudio, la productividad primaria en el agua suprayacente proporciona menos del uno por ciento de la demanda de carbono de las esponjas. Por lo tanto, este jardín de esponjas puede ser un ecosistema transitorio, pero es rico en especies, incluidos los corales blandos», dice Boetius.
Heidi Meyer (Universidad de Bergen en Noruega), quien no participó en el nuevo estudio, cree que este estilo de alimentación sin precedentes abre la posibilidad de que haya más de estos oasis de esponjas en todo el Océano Ártico, por lo que es posible que haya más suelos de esponja similares ubicados a lo largo de la cordillera volcánica.
Tales oasis serían buenas noticias para otras criaturas. Al igual que el coral, las esponjas son ingenieros de ecosistemas eficaces. A medida que crecen, crean una variedad de rincones y grietas para que vivan otros animales. Las esponjas también depositan una superficie pegajosa, similar a una alfombra, para que se asienten las bacterias y los detritos que atrae a otros animales de aguas profundas.
Cuando los científicos implicados inspeccionaron las muestras también descubrieron pequeños camarones, gusanos, estrellas de mar e incluso corales de aguas profundas que sobresalían entre las esponjas. Esto apoya la idea de que estos lugares constituyen incluso ahora oasis en el desierto del lecho marino.
El Ártico es una de las regiones más afectadas por el cambio climático. «Antes de nuestro estudio no se había identificado ningún suelo de esponja similar en el Ártico central alto, un área del océano cubierto de hielo que sigue sin estudiarse debido a las dificultades asociadas con la observación y el muestreo de ecosistemas de aguas profundas cubiertos de hielo», subraya Morganti.
Esta cooperación científica está permitiendo una comprensión mejor de este sorprendente lugar de las frías profundidades marinas. Con la cubierta de hielo marino en rápido declive y el entorno oceánico en constante cambio, es esencial un mejor conocimiento de estos para así tratar de proteger y gestionar una biodiversidad única.
Copyleft: atribuir con enlace a https://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Artículo original.
Fotos: Alfred Wegener Institute/PS101 AWI OFOS system
9 Comentarios
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viernes 18 febrero, 2022 @ 11:28 pm
Increíble cómo la vida se agarra a cualquier resquicio aunque tendrá previsiblemente fecha de caducidad, cuando se agoten los nutrientes fósiles.
Debe haber más oasis de éstos en fumarolas «apagadas», seguro que ahí se encuentran arqueas desconocidas.
domingo 20 febrero, 2022 @ 12:50 pm
Pues sí, amigo apalancator.
Es impresionante no solamente esta capacidad de adaptación de la vida.
Hace tiempo que me pregunto, sin conseguir entender satisfactoriamente, esta cualidad de la vida, y otras no menos importantes.
Primera. De donde proviene, y cuál es el motivo, del inmenso instinto de sobrevivencia, tanto como individuos, o colectivamente (ansia de expansión social y territorial) que se observa en cualquier tipo de vida. Desde la mas simple como virus, bacterias, hongos, esponjas…. Vegetales… hasta animales superiores. Teniendo en cuenta que este proceso exige un gasto enorme de energía (física y emocional) que va en contra de la entropía inexorablemente creciente del entorno.
Em principio parece mas fácil la acomodación ante la evolución del entorno, dejando de luchar y consecuentemente sucumbir.
Da la impresión de que esta ansia de perpetuarse, multiplicarse, colonizar, es algo ajeno, impuesto externamente por diseño previo. Dejando de lado conceptos místicos.
Se puede argumentar que, la evolución inexorable y continua del entorno, al inter actuar con los entes vivos, los induce a modificarse de múltiples formas, la mayoría defectuosas, en el sentido de acompañar la evolución del entorno. Pero no veo como esto conlleva al ansia (instinto) de sobrevivir, y mas importante el de multiplicarse.
Este instinto aparece de forma brutal en el comportamiento de la presa al ser cazada por el predador. En esta circunstancia no hay influencia instantánea del medio ambiente.
Segundo. Dejando de lado el instinto de sobrevivencia, ¿porque existe el intenso placer sexual (por lo menos en los entes vivos superiores), cómo premio o recompensa, incentivando el acto de la reproducción, (perpetuación) ¿
Tampoco entiendo porque el tremendo gasto energético, emocional, de seguridad.. .. y otros, que representan los cuidados prolongados de la prole, por lo menos en los entes superiores. Al punto de sacrificar la propia vida propia individual.
Tercero. En este mismo sentido tenemos el altruismo, que tampoco consigo entender.
Espero que alguien tenga ideas mas claras al respecto.
Abrazos.
domingo 20 febrero, 2022 @ 11:33 pm
Amigo Eduardo.
Te recomiendo conseguir un ejemplar de el gen egoísta de Richard Dawkins, que explica casi todas tus cuestiones.
En el libro descubrí la estrategias evolutivamente estables (EEE).
Una tribu que cuide a sus niños tendrá ventaja frente a otras que no lo hagan porque su población crecerá frente a las vecinas que no lo hagan, y en caso de batalla suele ganar quien tenga más efectivos, de forma que cuidar a los niños es una EEE.
Si los miembros de una tribu arriesgan su vida en una batalla defendiendo a los que son de su misma tribu, tendrán ventaja sobre otras tribus que no se defiendan con tanta saña, otra EEE.
En el libro se mencionan multitud de EEE que explican casi todos los aspectos de la vida de las personas.
lunes 21 febrero, 2022 @ 11:50 am
Hola apalancator.
Gracias por tu recomendación. Tengo el libro que recomiendas. Lo leí hace bastantes años. Ahora no me acuerdo de muchos detalles de su contenido. Debe estar con mis hijas, así que tenga ocasión lo vuelvo a leer.
No obstante, me parece recordar que, lo que Richard Dawkins, proponía era básicamente eso, que el GEN es egoísta y obcecado en perpetuarse. Lo que justifica el comportamiento de la VIDA. Pero creo que, no explicaba precisamente ese comportamiento INNATO del GEN, O sea porque se comporta así. Cual es la razón Primitiva Básica que provoca ese comportamiento EGOISTA. Que al fin de cuentas se traduce en el brutal instinto de SOBREVIVENCIA individual y colectivo.
martes 22 febrero, 2022 @ 12:49 am
Estimado Eduardo
La vida y los genes no tienen un fin definido, simplemente existe una competición entre genes y sobreviven los mejor adaptados.
Distintos genes pueden producir estrategias evolutivas diferentes, lo que provoca que la más estable prevalezca.
Por ejemplo un gen que haga que los padres (masculinos) se impliquen en la crianza de los hijos tenderá a prevalecer sobre uno que haga lo contrario (y esto se puede conseguir con un gen que baje la testosterona del padre en según qué condiciones), ya que sus hijos tendrán más apoyo económico y psicológico de sus progenitores que los otros, lo que llevará a que tengan seguramente trabajos mejor remunerados y mayor éxito reproductivo.
Si se piensa detenidamente la mayoría de los comportamientos de los seres vivos (humanos incluidos) son muy instintivos y han pasado por el filtro de la selección natural.
Otro invento de Dawkins fue el concepto de meme, unidad de transmisión cultural, que sufren la misma presión selectiva que los genes.
martes 22 febrero, 2022 @ 3:21 pm
Hola apalancator.
Seguramente tienes razón en que los genes y consecuentemente la vida, no tenga un propósito a priori (de proyecto) pre establecido. Pero personalmente no consigo aceptar sin asombro, esta idea como verdad absoluta.
Todo lo que expones sobre competición y adaptación está claro, no se puede negar. Mas lo que a mi me incomoda (por no comprender), está un paso más al fondo. O sea. ¿Por qué motivo, la vida, o el gen, se empeña tan brutalmente en adaptarse al medio, sobrevivir y perpetuarse ¿. ¿Porque, no se queda indiferente, sin importarle su extinción, (por in adaptación al medio, o ser predado)¿. Creo que esta última alternativa seria más cómoda y económica energéticamente, aunque fatal para la sobrevivencia.
Justamente ahora me surge la idea de que, en ese último comportamiento está la clave. Pues de ser así, la vida no existiría. Aunque llegase a surgir repetidas veces, pronto se extinguiría por in adaptación al medio. No evolucionaria.
Resumiendo, entonces para existir vida (y EXISTE) forzosamente esta NECESITA instinto de sobrevivencia y capacidad de adaptación.
miércoles 23 febrero, 2022 @ 1:43 am
Esa es la idea amigo Eduardo, la vida necesariamente tiene que sobrevivir a base de luchar y adaptarse, de otra forma no existiría. No hay ningún fin definido, es que es la única forma de que sea.
miércoles 23 febrero, 2022 @ 6:39 am
Ningún fin definido. Y por sorprendente que pueda resultar, querido amigo Eduardo, la tendencia que observamos en los genes es a estropearse y desaparecer: de cada 1.000 mutaciones que se producen a nivel del material genético, 999 son nocivas (suponen una enfermedad o menoscabo para el descendiente). Solo una de cada 1.000 veces, podemos decir que «suena la flauta» y se produce una mejora.
La evolución no es un proceso de mejora, sino de selección.
Abrazos para ambos.
miércoles 23 febrero, 2022 @ 1:22 pm
Gracias amigos, apalancator y Miguel.
Los comentarios me han ayudado por fin a entender que, la VIDA no tiene un propósito pre establecido propio o impuesto externamente.
Se perpetua (por lo menos en muchos casos) porque, de las innúmeras modificaciones que, surgen de su inevitable interacción constante con el medio ambiente, (en evolución), aunque la mayoría de estas sean defectuosas, afortunadamente hay algunas aprovechables que propician su continuidad.
Abrazos para ambos.