Zooxantelas

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Nombre Científico:'
Reino:Plantae

Zooxantela. Son organismos endosimbiotes de varios animales marinos y protistas son algas dinoflageladas, aunque otros tipos de algas, tales como las diatomeas pueden actuar de manera equivalente. Generalmente son integradas por ingestión directa, y se multiplican a continuación en los tejidos del anfitrión, proporcionándole nutrientes variados.

Relación entre los Corales y las Zooxantelas

Los arrecifes de coral son áreas relativamente pobres en nutrientes. El fosfato, nitrógeno, hierro y otros nutrientes esenciales son apenas detectables en el agua cristalina, la cual es así esencialmente por los pocos organismos que se desarrollan en esta (Benson, 1984). Para compensar esta falta de nutrientes, muchos invertebrados han desarrollado una relación simbiótica con las algas que tienen en sus tejidos. Incluso las larvas de corales hermatípicos ya tienen estas zooxantelas heredadas de sus colonias madre (Verón, 1986). Las células de las algas producen la energía que es utilizada por el coral.

Así también el coral produce el amoníaco como un subproducto de su metabolismo y las algas lo utilizan como fuente de energía. Algunos animales de agua dulce como la Hidra, la Spongilla (esponja lacustre) y el Paramecium (protozoo), contienen un alga verde conocida como Zoocblorella, mientras que los organismos marinos contienen generalmente dinoflagelados de color cafe-dorado del género Symbiodinium, comunmente llamadas zooxantelas (del griego xanthos = color marrón amarillento) (Gordon, 1977). Por lo tanto, contrariamente a la creencia popular, las zooxantelas no son algas verdes, sino dinoflagelados de color dorado.

En algún momento se pensó que sólo había una única especie de zooxantela, Symbiodinium microadriaticum, pero se ha demostrado que hay, de hecho, varias cepas de estas, algunas de crecimiento rápido y otras más lento (Blank y Trench, 1985; Trench, [[Archivo:1979]]). Mediante la electroforesis en gel, Blank y Trench (1987) encontraron que de los cuatro organismos fotosintéticos estudiados, cada uno tenía su propia especie distintiva de Symbiodinium. La medusa de los manglares, Cassiopea, incorpora Symbiodinium microadriaticum en sus tejidos, la Montipora tiene S. kawagutii, la Symbiodinium goreauii fue encontrada en la anémona del Atlántico "Heteractis" lucida, y la Symbiodinium pilosum en un zoantido muy comun del Caribe, Zoanthus sociatus. Por lo tanto, lo mas apropiado sería decir que los invertebrados fotosintéticos contienen Symbiodinium spp. en lugar de decir que tienen S. microadriaticum.

Las Zooxantelas se encuentran en la mayoría de los corales duros que son constructores de arrecifes, pero también en muchos Octocorales (corales blandos), incluyendo algunas gorgonias, anémonas de mar, zoantidos, coralimorfos (corales hongo), y las almejas tridacnas. Las esponjas y algunos ascidias utilizan diferentes tipos de algas simbióticas, pero su función es esencialmente la misma que las zooxantelas (Gordon, 1977). Las Zooxantelas se encuentran en la segunda capa de células debajo de la capa externa del tejido del coral, la epidermis, en una proporcion de una célula de alga por cada célula animal. Son componentes importantes de los corales formadores de arrecifes, ya que les proporcionan nutrientes, eliminan los desechos metabólicos, y contribuyen a la producción de los esqueletos de carbonato de calcio. Los Corales con zooxantelas crecen rápidamente, ya que pueden depositar carbonato de calcio 2 a 3 veces más rápido que aquellos que no tienen zooxantelas.

Las zooxantelas de los corales son de color marrón, que es el mejor color para absorber la luz azul (Benson, 1984). Si alguna vez has buceado en un mar tropical, o visto fotos de estas áreas, puedes haber notado que el agua es muy azul. Esto se debe a la absorción de las longitudes de onda más largas de la luz (rojo y amarillo) en los primeros metros de agua. Por lo tanto, es la luz azul la que se extiende más lejos en el mar. Las Zooxantelas se han adaptado para aprovechar al máximo la luz azul. Algunos pigmentos aislados de las zooxantelas, como los carotenoides y xantofilas, todos exhiben una absorción máxima entre 408 y 475 nm, el extremo azul del espectro (Jeffrey y Haxo, 1968). Por otra parte, la clorofila c2 aislada de las zooxantelas de las almejas tridacnas, de igual manera exhibe su maxima absorción en las zooxantelas extremo azul del espectro (Jeffrey y Shibata, 1969). Al igual que en las plantas terrestres, las algas marinas se adaptan a los bajos niveles de luz (por ejemplo, los que se encuentran a mayor profundidad o bajo salientes) incrementando la cantidad de clorofila y pigmentos secundarios en sus cloroplastos, lo que mejora aún más su capacidad de utilizar la luz azul (Benson, 1984).

Las Zooxantelas usan la energía luminosa para fijar el bicarbonato, una forma de dióxido de carbono, en carbohidratos a través del proceso de la fotosíntesis. Los carbohidratos liberados por las zooxantelas se encuentran en forma de glicerol y glucosa, tambien se producen ácidos grasos y los aminoacidos como alanina y leucina. Este proceso requiere de ciertos nutrientes, principalmente nitrógeno y fósforo. Como fuente de nitrógeno, las zooxantelas utilizan el amoníaco producido por los corales (Barnes, 1974; Gordon, 1977). Se ha sugerido que el nitrógeno y el fósforo producido por el coral es el resultado del metabolismo de las pequeñas cantidades de zooplancton con que se alimentan los corales (Barnes, 1974; Johannes, 1970). Sin embargo, tanto el amonio, nitrato y fósforo son fácilmente absorbidos por los corales, y luego son utilizados por las zooxantelas (D’elia, 1977, Muscatine y D’Elia, 1978).

El ciclo interno de fósforo y nitrógeno en una variedad de compuestos también se da entre las zooxantelas y los corales (Johannes, 1970;. Muscatine y Porter, 1977). El carbón utilizado por las zooxantelas proviene principalmente del dióxido de carbono liberado por el coral, no de fuentes externas. Finalmente, el coral también libera acetato a las zooxantelas, que lo utilizan para formar los ácidos grasos que sirven para estabilizar sus cloroplastos (Benson, 1984).

Las Zooxantelas pueden transferir hasta un 98% de sus productos de la fotosíntesis a los corales. Esto es facilitado por las enzimas digestivas producidas por los corales que actúan sobre las paredes celulares de las algas. Estas enzimas hacen que las paredes celulares de las zooxantelas "goteen" sus contenidos, lo que les permite pasar sus productos de la fotosíntesis al coral. Los Aminoácidos producido por las zooxantelas son utilizados por el coral para fabricar las proteínas, los ácidos grasos se utilizan para producir ceras y lípidos, mientras que los carbohidratos proporcionan energía para el trabajo y el crecimiento del tejido (Beason, 1984).

Un fenómeno descrito recientemente acerca de la simbiosis coral / zooxantelas se produce en una especie de coral duro de aguas profundas del Mar Rojo, Leptoseris fragilis. Este coral contiene zooxantelas, pero es muy normal encontrarlo entre los 110 -120 m (365-400 pies), una profundidad nada comun para un coral fotosintético. A esta profundidad, la calidad y la intensidad de la luz no son adecuados para las zooxantelas. De acuerdo con Schlichter y Fricke (1986), L.fragilis contiene pigmentos que alteran la longitud de onda de la luz, y de esta manera ser puede ser aprovechada por las zooxantelas. En resumen, usando la energía luminosa, las zooxantelas convierten el dióxido de carbono (del bicarbonato obtenido del agua de mar y el dióxido de carbono producido por la respiración celular de los tejidos del coral) en carbohidratos (glicerol y glucosa), lípidos y aminoácidos. Estos productos se transmiten al tejido del animal huésped, que posteriormente proporciona una fuente de nitrógeno (amoniaco principalmente) y fosfato a las algas.

Relación con las Zooxantelas

Una característica importante de los corales y de otros animales del arrecife es su relación simbiótica con algas llamadas zooxantelas. Estas son algas microscópicas que viven dentro de los tejidos de los pólipos. Como son algas, poseen un pigmento verde, la clorofila, que les permite sintetizar su propio alimento mediante el proceso de fotosíntesis. Los pólipos de los corales obtienen de las zooxantelas substancias indispensables para su crecimiento y las algas un lugar apropiado donde vivir. Por esta razón los corales crecen mejor bajo condiciones de mucha transparencia en el agua, principalmente en aguas llanas, ya que esto permite una mejor penetración de la luz solar, esencial para las zooxantelas. Cuando ocurre blanqueamiento de los corales, esto es que pierden su color, lo que ha sucedido es que las zooxantelas se eliminan lo cual reduce la velocidad de crecimiento del coral, tan necesaria para mantener la estructura del arrecife. Cuán profundo puede penetrar la luz en el agua es un factor importante en la determinación de hasta qué profundidad podemos encontrar arrecifes creciendo en buen estado de salud. En lugares con aguas transparentes como en la Isla de Mona y en Culebra los corales vivos se encuentran desde las partes más superficiales del arrecife hasta profundidades de 150 pies.

¿Qué es un plancton y un zooxantela?

En temas de corales, un pólipo se alimenta de plancton; y un zooxantela es un alga que vive dentro del pólipo. El plancton le ayuda ayuda a los pólipos para el proceso de la fotosíntesis que es necesario para que los zooxantelas puedan mantenerse vivas. Y los zooxantelas produce bióxido de carbono y otras materias primas necesarias para que los pólipos también pueda sustentarse. Es un beneficio mutuo entre las zooxantelas y los pólipos y así para que pueda existir los corales.

Fuentes

  • Relación entre estrés térmico y daó oxidativo entre el coral hermatípico Pocillopora capitata [1]. Consultado: 24 de marzo de 2017
  • Corales y falsos corales del Mediterráneo [2]. Consultado: 24 de marzo de 2017
  • Zooxantela [3]. Consultado: 24 de marzo de 2017