Sistemas de Cultivo

El microbioma oculto: Cómo las bacterias deciden el futuro del huiro gigante (Macrocystis) en sus primeras horas

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By Milthon Lujan

Macroalga "Huiro". Fuente: Núcleo Milenio MASH.
Macroalga «Huiro». Fuente: Núcleo Milenio MASH.

El cultivo del huiro o kelp gigante (Macrocystis pyrifera), un alga parda, es una actividad pilar por su valor ecológico y económico. Sin embargo, en los laboratorios de producción de semillas (hatcheries), el foco suele limitarse a factores abióticos como la luz y la temperatura. Pero, ¿qué ocurre con el universo invisible que rodea a las esporas?

Un reciente estudio publicado en el Journal of Applied Phycology ha arrojado luz sobre la dinámica de las comunidades bacterianas durante las primeras 72 horas de vida de esta macroalga.

La investigación fue desarrollada por un equipo multidisciplinario que incluye a Gonzalo Icaza, la Dra. Carolina Camus, Camila Martínez y Liliana Muñoz (Centro i~mar, U. de Los Lagos); la Dra. Nicole Trefault, el Dr. Gustavo Rodríguez-Valdecantos y Genesis Parada-Pozo (Centro GEMA, U. Mayor); y el Dr. Sylvain Faugeron (PUC de Chile).

Sus hallazgos sugieren que las bacterias no son meros espectadores, sino socios activos que transforman sus funciones a medida que la espora evoluciona hacia un gametofito.

Conclusiones clave

  • Comunidades únicas: El microbioma temprano de M. pyrifera difiere radicalmente del agua circundante y de los adultos.
  • Sucesión precisa: Se identificaron tres fases bacterianas críticas: asentamiento (0-12h), germinación (24h) y desarrollo (48-72h).
  • La paradoja de Colwellia: Este género, usualmente temido, domina en gametofitos sanos, sugiriendo un rol beneficioso inesperado.

Un «jardín» microbiano selectivo

Uno de los primeros descubrimientos, realizado con muestras de Pargua, Chile, es la alta selectividad de las algas con sus compañeras microscópicas.

Mediante el análisis de la secuencia del gen 16S rRNA, se determinó que la comunidad bacteriana en esporas y gametofitos tempranos es significativamente diferente a la presente en el agua de mar o en los esporofitos adultos.

  • Adultos: Dominados por el orden Caulobacterales.
  • Estadios tempranos: Fuerte presencia de Enterobacterales, Rhodobacterales y Pseudomonadales.

Tres fases críticas en 72 horas

El estudio demostró que el microbioma evoluciona rápidamente mediante una sucesión ecológica. Se identificaron tres fases claras:

  1. Colonización (0 – 12 horas): Durante la liberación y asentamiento de esporas, la comunidad es menos diversa y se especializa en el metabolismo de aminoácidos, indicando una etapa de establecimiento.
  2. Transición y Germinación (24 horas): Un punto de inflexión. Ocurre un cambio drástico en la estructura comunitaria, con la aparición de bacterias específicas como Vibrio y géneros de Rhodobacterales como Oceanibulbus.
  3. Desarrollo del Gametofito (48 – 72 horas): La comunidad se estabiliza y alcanza su máxima diversidad. Las funciones metabólicas giran hacia el mantenimiento y la formación de biofilms, vitales para la vida sésil del alga.

La paradoja de Colwellia: ¿Amigo o enemigo?

Un hallazgo que desafía la literatura actual fue la alta abundancia del género Colwellia. En la acuicultura, este género suele tener «mala fama», asociándose a enfermedades como la pudrición verde.

Sin embargo, en este estudio, Colwellia dominó en gametofitos sanos. Los autores plantean un rol dual: su capacidad para degradar alginato podría, bajo condiciones normales, ayudar a procesar la pared celular del alga para facilitar su crecimiento. Esto nos recuerda que la línea entre un simbionte y un patógeno a menudo depende del equilibrio ambiental.

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Implicaciones para la acuicultura chilena

El éxito del cultivo del huiro gigante depende de las primeras etapas en laboratorio, donde los microbiomas pueden dictar la prosperidad o el fracaso de una cohorte. Comprender esta «danza microbiana» permite predecir mejor el éxito de los cultivos y sugiere que el manejo del microbioma, más que su eliminación esterilizante, es el camino a seguir.

Al respecto, la Dra. Carolina Camus, investigadora del Núcleo Milenio MASH (Marine Agronomy of Seaweed Holobionts), destacó la relevancia de este avance:

«Este trabajo desarrollado durante la tesis de Magister en Ciencias (Universidad de Los Lagos) de Gonzalo, nos permite comenzar a entender qué es lo que ocurre en el holobionte M. pyrifera durante sus primeras horas y abre la puerta para comenzar a pensar en estrategias para manejar las bacterias durante las etapas de hatchery del cultivo de esta especie. Estamos muy contentos con el logro de Gonzalo y por darle continuidad a esta línea de investigación en el Núcleo».

Este trabajo sienta una base esencial para el desarrollo de probióticos específicos para algas, abriendo nuevas oportunidades para potenciar la resistencia y productividad de la acuicultura nacional.

Contacto
Carolina Camus
Centro i~mar and CeBiB, Universidad de Los Lagos,
Camino Chinquihue Km 6, Puerto Montt, Chile

Millennium Nucleus in Marine Agronomy of Seaweed Holobionts (MASH)
Camino Chinquihue Km 6,
Puerto Montt, Chile
Email: carolina.camus@ulagos.cl

Referencia (acceso abierto)
Icaza, G., Camus, C., Rodríguez-Valdecantos, G., Parada-Pozo, G., Martínez, C., Muñoz, L., … & Trefault, N. (2025). Bacterial community dynamics in early gametophyte developmental stages of the giant kelp Macrocystis pyrifera (Linnaeus) C. Agardh. Journal of Applied Phycology, 1-16.