Impacto Ambiental

Uso del lenguaje químico para una acuicultura marina sostenible

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By Milthon Lujan

Reino Unido.- La enorme diversidad de muy pequeños organismos, que forman la base de la cadena alimentaria marina, influyen en el ciclo del carbono y nutrientes, y proveen la estructura para ecosistemas y pesquerías estables y saludables. A pesar de ser la fuente de un inmenso pool de genes, la biota microscópica marina carece de organelos u órganos sensoriales similares a los organismos más grandes, incluido sensores auditivos y acústicos y visión compleja.

La comunicación entre los organismos microscópicos marinos está dominada por los “infoquímicos”: compuestos multifacéticos que transmiten información. Un grupo de compuestos influyen las interacciones de los organismos a niveles intra e inter-específicos. Notablemente, estos compuestos pueden funcionar como “señales” intencionales o no intencionales.

Los “infoquímicos” dominan gran parte de la comunicación bajo el agua en los sistemas biológicos. Ellos influyen el movimiento y el comportamiento de los organismos, las interacciones biológicas entre y dentro de las poblaciones, y la estructura trófica de las cadenas alimentarias marinas.

Sin embargo, a pesar de la importancia ecológica y económica de los infoquímicos marinos, han sido poco estudiados y se requiere de un esfuerzo inter-disciplinario para revelar todo el potencial de la ecología química marina.

Investigadores de University of Essex, Instituto de Ciencias del Mar (España), entre otras organizaciones, exploraron el potencial socioeconómico de la ecología química marina. Ellos se concentraron en dos desafíos de investigación distintos que ilustran la utilidad de la ecología química. Ellos ilustran el poder de la comunicación química que se transmite entre líneas taxonómicas y aun entre reinos, incluso la comunicación entre simples organismos unicelulares.

Ellos resaltan los desafíos con ejemplos específicos y sugieren cómo la investigación en la ecología química de los organismos marinos pueden proveer oportunidades para implementar nuevas soluciones de gestión para el futuro del “blue growth” y mantener los ecosistemas marinos saludables.

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Acuicultura sostenible

Conocer la comunicación infoquímica provee oportunidades para la manipulación de los comportamientos beneficiando a la acuicultura sostenible. La acuicultura marina es dominada por la industria del salmón; sin embargo, los productores de salmón deben gastar millones de dólares al año para controlar el piojo del salmón. Tener en cuenta las señales infoquímicas de las interacciones depredador-presa puede proveer estrategias útiles para la gestión integrada de las pestes.

La protección de los cultivos de macroalgas contra las pestes, incluido el sobrecrecimiento de epibiontes que compiten por nutrientes y/o luz y la colonización por patógenos, es uno de los principales desafíos que enfrentan la maricultura monocultivo en el Este y Sudeste de Asia. Las macroalgas, como el Sargassum spp libera químicos que actúan como disuasivos del pastoreo, que protegen las cosechas de los herbívoros y mejoran el crecimiento. En Filipinas, extractos acuosos de Ascophyllum sp previamente usados como bioestimulantes de plantas fueron introducidos con éxito como un pre-tratamiento para aliviar el crecimiento epifítico de la alga Neosiphonia en el cultivo de la macroalga roja Kappaphycus sp.

Biopelículas marinas

Muchas operaciones marinas están directa o indirectamente afectados por las biopelículas a través del biofouling y la biocorrosión. El biofouling puede ser controlado a través de coberturas antifouling tóxicas que pueden afectar a otros organismos marinos.

La investigación en infoquímicos puede facilitar el desarrollo de estrategias nuevas y naturales para suprimir el crecimiento de la biopelícula. Además, el desarrollo de estrategias inspiradas en la naturaleza puede potencialmente permitir superar las limitaciones en el control de patógenos.

Los científicos ahora solo tienen que descubrir los mecanismos moleculares que controlan la dispersión de la biopelícula bacteriana, pero la entrega de óxido nítrico biogénico en las biopelículas puede estimular la dispersión de las bacterias de una matriz de biopelícula existente. {mprestriction ids=»*»}

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Aprender y usar el lenguaje químico

El principal desafío para los ecologistas químicos marinos es descifrar las señales moleculares de un gran pool de señales químicas marinas y aprovechar esta información para beneficiar el crecimiento azul.

Referencia (abierto):
Mahasweta Saha, Elisa Berdalet, Ylenia Carotenuto, Patrick Fink, Tilmann Harder, Uwe John, Fabrice Not, Georg Pohnert, Philippe Potin, Erik Selander, Wim Vyverman, Thomas Wichard, Valerio Zupo, Michael Steinke. Using chemical language to shape future marine health. Frontiers in Ecology and the Environment. https://doi.org/10.1002/fee.2113 https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/fee.2113 {/mprestriction}

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