La comunicación lo es todo, y eso también se aplica a las algas. Sin embargo, su lenguaje químico y su importancia en los ecosistemas acuáticos siguen siendo en gran parte desconocidos.
Dos investigadores del Helmholtz Centre for Environmental research (UFZ) y el Plymouth Marine Laboratory (PML) han publicado una revisión científica en donde resumen el estado actual del conocimiento e identifica nuevos enfoques para futuras investigaciones en el lenguaje de las algas y sus relaciones ecológicas.
¿Las algas se pueden comunicar?
“Bueno, aunque no tienen boca ni oídos, las algas se comunican con los de su propia especie y con otros organismos en su entorno. Lo hacen con sustancias orgánicas volátiles que liberan en el agua”, dijo el Dr. Patrick Fink, ecológico acuático en la sede Magdeburg de UFZ.
Las señales químicas se conocen como BVOC (compuestos orgánicos volátiles biogénicos) y son el equivalente de los olores en el aire con los que las plantas con flores se comunican y atraen a sus polinizadores. Cuando son atacadas por parásitos, algunas especies de plantas liberan olores que atraen a los enemigos naturales de los parásitos.
“Las algas también emplean tales interacciones y mecanismos de protección”, dijo Fink. “Después de todo, se encuentran entre los organismos más antiguos de la Tierra y la comunicación química es la forma más original de intercambiar información en la historia evolutiva. Sin embargo, nuestro conocimiento en esta área sigue siendo muy fragmentario”.
“Por ejemplo, sabemos por investigaciones de laboratorio que algunas especies de cianobacterias mantienen a raya a las pulgas de agua liberando BVOC en el agua. Esta señal aparentemente actúa como repelente y tiene un verdadero valor agregado para las algas, a saber, la protección efectiva contra el pastoreo”, destacó Fink.
Por el contrario, aún no se comprende por qué algunas algas de agua dulce que crecen como biopelículas en rocas o conchas de mariscos, por ejemplo, liberan BVOC para fomentar el pastoreo de los caracoles.
“Los caracoles de estanque usan muy claramente los BVOC para su beneficio, pero aún se desconoce qué función cumplen realmente para las algas”, dijo Fink.
¿Un ejemplo del océano?
Una floración de diatomeas representa un verdadero festín para los copépodos. Esta rica oferta de nutrientes debería asegurar que su población crezca posteriormente. Sin embargo, éste no es el caso.
“Aunque los copépodos están bien alimentados, la semilla que llevan consigo en el saco de huevos corre un grave riesgo. Debido a que los BVOC de las diatomeas impiden la división celular y, por lo tanto, interrumpen el desarrollo embrionario”, explicó Fink.
“De esta manera, las diatomeas evitan la depredación excesiva sobre sus descendientes, asegurando así la preservación de su especie”.
El lenguaje de las algas
El lenguaje de las algas se detectó por primera vez en investigaciones de macroalgas a principios de la década de 1970.
“Las macroalgas, como el fucus, también conocido en las costas de Alemania, se reproducen liberando gametos en el agua. Los gametos masculino y femenino liberan feromonas para que también puedan encontrarse en la inmensidad del océano”, explicó el Dr. Mahasweta Saha, ecologista químico marino del Plymouth Marine Laboratory (PML) en Gran Bretaña.
“Este fue el primer indicio de que las algas se comunican a través de señales químicas y que cumplen importantes funciones ecológicas”.
Efecto de BVOC en ecosistemas acuáticos
En su publicación, los investigadores hacen referencia al probable y significativo efecto de BVOC dentro de los ecosistemas acuáticos, identifican lagunas de conocimiento e indica posibles áreas de investigación en el futuro, como los procesos coevolutivos entre emisores y receptores de señales, o las consecuencias de los cambios en el medios ambiente causados por los humanos en los ecosistemas acuáticos.
“Como productores primarios, las algas forman la base de la vida de todas las cadenas alimentarias acuáticas”, destacó Fink. “Por lo tanto, es importante que aprendamos a comprender mejor la comunicación química de las algas y sus relaciones funcionales básicas en los ecosistemas acuáticos”.
Los autores del estudio creen que una mayor comprensión del lenguaje de las algas también podría tener aplicaciones técnicas útiles, como el uso de señales químicas para disuadir a los parásitos, reduciendo así el uso de productos farmacéuticos en la acuicultura.
Una mejor comprensión de las vías de comunicación química también es importante para permitir el desarrollo de estrategias ambientales más eficientes.
“No podemos proteger las aguas a menos que entendamos el funcionamiento de sus mecanismos de regulación”, dijo Fink. Los estudios iniciales muestran que el proceso de comunicación química de las algas marinas se ve interrumpido por la creciente acidificación de los océanos debido al cambio climático.
“También es muy probable que haya interacciones entre los microcontaminantes de origen humano y los BVOC de las algas. Esto interrumpe los procesos de comunicación química finamente equilibrados que se han mantenido estables durante períodos prolongados, lo que puede tener graves consecuencias para el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos”, advirtió Fink.
Contacto
Dr. Patrick Fink
UFZ Department of River Ecology
Email: patrick.fink@ufz.de
Publication (open access)
Mahasweta Saha, Patrick Fink: Algal volatiles – the overlooked chemical language of aquatic primary producers. Biological Reviews, 01 August 2022: https://doi.org/10.1111/brv.12887
