Vivir en las regiones costeras presenta uno de los mayores desafíos para las especies bentónicas sésiles debido a las condiciones ambientales fluctuantes. Una de las fuentes de variabilidad es el ciclo natural de las mareas.
El entorno en constante cambio de las zonas de marea en la costa somete a la ostra del Pacífico Crassostrea (Magallana) gigas, a desafíos fisiológicos que pueden resultar bastante desalentadores. Entre los factores más críticos se encuentran las fluctuaciones en los niveles de oxígeno y la temperatura, que pueden tener profundos efectos en la bioenergética y el equilibrio metabólico de estos habitantes costeros.
Investigadores de la University of Rostock y del Leibniz Institute for Baltic Sea Research (IOW) buscaron ahondar en las complejidades de esta lucha investigando los efectos combinados de la hipoxia intermitente y los diferentes regímenes de temperatura en la ostra del Pacífico Crassostrea (Magallana) gigas.
El enigma de las mareas en la costa
Las mareas costeras son ecosistemas dinámicos donde el ascenso y descenso de las mareas exponen a los organismos a un entorno en constante cambio. Uno de los desafíos importantes para las criaturas sésiles como la ostra del Pacífico es su movilidad limitada. A diferencia de los peces u otros organismos móviles, las ostras no pueden escapar de condiciones desfavorables. Esta incapacidad los hace muy susceptibles a las fluctuaciones en los niveles de oxígeno y la temperatura.
El oxígeno es esencial para la supervivencia de la mayoría de los organismos marinos, incluidas las ostras. Cuando los niveles de oxígeno caen, como suele ocurrir en las zonas de marea, puede tener graves consecuencias. La temperatura es otro factor crítico, ya que influye en los procesos metabólicos y en el bienestar general de estas criaturas. Sin embargo, es el efecto combinado de estas dos variables lo que sigue siendo un misterio hasta ahora.
Investigando la respuesta de la ostra del Pacífico
En el estudio, los investigadores se propusieron desentrañar el impacto de la hipoxia intermitente (períodos de bajo nivel de oxígeno, que se alternan con niveles normales de oxígeno) junto con diferentes condiciones de temperatura en la ostra del Pacífico, Crassostrea gigas. Se probaron tres regímenes de temperatura distintos: normal (15°C), elevada (30°C) y fluctuante (15°C agua/30°C aire).
Temperatura fluctuante: desafíos energéticos
Los investigadores descubrieron que las temperaturas fluctuantes representaban un desafío importante para la ostra del Pacífico. En respuesta a estas condiciones, las ostras tuvieron que sufrir reordenamientos metabólicos, que no fueron gratuitos. La energía gastada para adaptarse a estas fluctuaciones se produjo a expensas de otros procesos esenciales, lo que afectó su bienestar general.
Además, las condiciones fluctuantes de temperatura provocaron la acumulación de proteínas en los tejidos de las ostras, lo que sugiere que las ostras estaban trabajando duro para hacer frente a este entorno desafiante.
Temperatura elevada: una amenaza mortal
Las temperaturas elevadas, que alcanzaron los 30°C, resultaron ser un desafío mortal para estas ostras. Aproximadamente el 60% de las ostras sometidas a esta condición no sobrevivieron, sucumbiendo al intenso calor. Para los supervivientes, la elevada temperatura provocó daño oxidativo.
El estrés oxidativo ocurre cuando hay un desequilibrio entre las especies reactivas de oxígeno (ROS) y la capacidad del cuerpo para desintoxicarlas. En el caso de las ostras, este desequilibrio provocó daño y disfunción celular.
Temperatura normal: un refugio relativo
Sorprendentemente, la temperatura normal de 15°C no tuvo efectos negativos importantes en las ostras. Sin embargo, esto no significa que las ostras no se vieron afectadas. Incluso a una temperatura aparentemente benigna, las ostras del Pacífico exhibieron cambios metabólicos, destacando la adaptabilidad y resistencia de estas criaturas.
Plasticidad en respuesta al estrés ambiental
Este estudio demuestra la notable plasticidad del metabolismo de las ostras del Pacífico en respuesta a los desafíos planteados por las fluctuaciones en los niveles de oxígeno y la temperatura. Las ostras mostraron la capacidad de adaptarse y ajustar su metabolismo para hacer frente a la hipoxia intermitente y las fluctuaciones de temperatura. Es esencial reconocer que estas respuestas adaptativas tienen un costo energético.
Además, la investigación destaca el papel fundamental de la temperatura ambiente en la mediación de los ajustes metabólicos de la ostra cuando se enfrenta a una deficiencia de oxígeno. La temperatura no es sólo un factor pasivo, sino que modula activamente cómo estas criaturas responden al estrés ambiental.
Los límites de la plasticidad metabólica adaptativa
Quizás el hallazgo más significativo de este estudio es que cuando las ostras se exponen a una temperatura elevada y constante y a una hipoxia intermitente, su plasticidad metabólica tiene sus límites. Esto indica que incluso las criaturas más adaptables tienen su punto de ruptura. Comprender estos límites es crucial para predecir el impacto del cambio climático y otros factores ambientales estresantes en los ecosistemas costeros.
Conclusión
“Nuestro presente estudio demostró que la hipoxia intermitente combinada con la temperatura fluctuante provocó cambios metabólicos en C. gigas, que fueron acompañados por el agotamiento de las reservas de energía”, concluyen los investigadores.
El estudio sobre la ostra del Pacífico, Crassostrea gigas, proporciona información valiosa sobre la compleja interacción entre las fluctuaciones de oxígeno y los cambios de temperatura en los ecosistemas costeros de marea. Subraya la notable adaptabilidad de las ostras y su capacidad para responder a condiciones ambientales desafiantes.
Sin embargo, también sirve como recordatorio de que existe una hay límites a esta adaptabilidad, y el delicado equilibrio de la vida en las costas de marea sigue siendo vulnerable a los cambios en curso en el clima de nuestro planeta.
Contacto
Inna M. Sokolova
Department of Marine Biology
Institute for Biological Sciences, University of Rostock
Albert-Einstein-Str.3, 18059, Rostock, Germany.
Email: Inna.Sokolova@uni-rostock.de
Referencia
Torben Bruhns, Stefan Timm, Nina Feußner, Sonja Engelhaupt, Matthias Labrenz, Mathias Wegner, Inna M. Sokolova. 2023. Combined effects of temperature and emersion-immersion cycles on metabolism and bioenergetics of the Pacific oyster Crassostrea (Magallana) gigas, Marine Environmental Research, 2023, 106231, ISSN 0141-1136, https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2023.106231.
