Descubren cómo los corales se reconstruyen en los arrecifes marinos

Investigadores de la Universidad de Tecnología de Queensland (QUT) revelaron procesos biológicos clave que permiten a los corales adherirse a las superficies de los arrecifes, un descubrimiento que podría mejorar significativamente la restauración de corales a nivel mundial.

Publicada en Royal Society Open Science, la investigación liderada por el Dr. Brett Lewis de la Escuela de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de QUT, examinó cómo fragmentos de tres especies de corales (Montipora mollis, Pocillopora verrucosa y Acropora millepora) desarrollan una unión estable y a largo plazo con los sustratos del arrecife.

"Los arrecifes de coral están en declive a nivel global, y su recuperación a menudo depende de que fragmentos rotos se vuelvan a unir y crezcan, pero ese proceso no es tan simple como parece", afirmó el Dr. Lewis. "Incluso después de décadas de investigación sobre corales, todavía no entendemos completamente cómo se adhieren los fragmentos o cómo hacer que los esfuerzos de restauración sean más efectivos".

El equipo de QUT también incluyó al profesor Peter Prentis y al profesor asociado Luke Nothdurft, junto con colaboradores como la Dra. Crystal Cooper de la Universidad de Australia Occidental y el profesor David Suggett de la UTS.

Proceso de adhesión en tres etapas

Utilizando microscopía avanzada, los investigadores identificaron una secuencia de tres fases que los fragmentos de coral siguen al adherirse a la superficie del arrecife.

"Primero, responden al contacto mediante una respuesta inmune y transformando sus tejidos, casi como si se dieran vuelta", explicó el Dr. Lewis.

"Luego, se anclan con este nuevo tejido blando. Y finalmente, construyen un esqueleto, normalmente dentro del coral, sobre el arrecife utilizando un apéndice especializado que puede desplazarse sobre el sustrato del arrecife, creciendo el esqueleto y esterilizando cualquier patógeno u otros organismos que se crucen en su camino".

Una serie de técnicas de imagen de alta resolución capturó estas etapas, proporcionando vistas inusualmente detalladas de la biología celular del coral.

Diferencias entre especies en velocidad y fuerza de adhesión

El Dr. Lewis destacó que la estructura del apéndice de adhesión es crucial para los resultados de restauración, ya que influye en qué tan rápido un fragmento se vuelve autosuficiente.

"Nuestros hallazgos revelan que, aunque el proceso general de adhesión se conserva entre las especies de coral, existen diferencias biológicas distintas que influyen en qué tan rápido y efectivamente los corales se aseguran al arrecife", comentó.

Una diferencia notable fue el apéndice de adhesión del coral y su eficiencia para crecer sobre el arrecife, eliminando patógenos o incluso otros organismos que se interpongan, siendo los apéndices más complejos los que conducen a un crecimiento más rápido y esqueletos más fuertes en algunos corales en comparación con otros.

En el caso de Montipora mollis, el apéndice era más grande y complejo, lo que llevó a una adhesión más rápida y fuerte. Sin embargo, en Pocillopora verrucosa, el apéndice era más delgado y se desarrollaba más lentamente, lo que podría explicar la adhesión inicial más débil.

Filamentos mesentéricos y autodegradación en la recuperación

"También descubrimos que estructuras diminutas en forma de hilo llamadas filamentos mesentéricos juegan un papel más importante y son más diversas de lo que pensábamos", indicó el Dr. Lewis.

"Parte de la anatomía interna del coral, ayudan a los fragmentos de coral a prepararse para la adhesión al digerir sus propios tejidos que ya no son necesarios, es decir, se 'comen' a sí mismos.

"Esto sugiere que son importantes no solo para la adhesión, sino también para ayudar a los corales a recuperarse y mantenerse resilientes cuando tienen tejidos dañados o están pasando por estrés o cambios".

Implicaciones para la restauración dirigida de arrecifes

El Dr. Lewis afirmó que el trabajo avanza la restauración más allá de métodos uniformes.

"Al comprender los procesos de adhesión y sus diferencias celulares y esqueléticas subyacentes entre especies, podemos dirigir mejor los corales para la restauración y predecir cuáles prosperarán en entornos específicos y crecerán más rápido, adaptando las estrategias de restauración en consecuencia", concluyó.

El estudio recibió apoyo del Programa de Capacitación en Investigación del Gobierno Australiano y del Programa de Restauración y Adaptación de Arrecifes (RRAP), en asociación con la Fundación del Gran Arrecife de Coral.

El artículo, titulado "Reproducción asexual en corales constructores de arrecifes: Perspectivas sobre la adhesión de fragmentos para mejorar la restauración y predecir la recuperación natural", fue publicado en Royal Society Open Science, en línea.