Los corales con ciertas algas aguantaron mejor el calor; el animal también parece contar
En las especies donde se comparó, las colonias con cierto tipo de alga microscópica blanquearon y murieron menos con el calor. Cuánto aporta el propio animal, y cuánto dura la ventaja, está peor medido.
Cuando el agua se calienta demasiado, muchos corales pierden las algas microscópicas que viven en su tejido y se quedan pálidos. Eso es el blanqueo. En un mismo arrecife, sin embargo, hay colonias que conservan el color junto a otras blancas. Una colonia es cada mata de coral, formada por muchos animales diminutos unidos.
Lo mejor medido es una asociación con esas algas. Hay varios tipos, y en las especies comparadas los corales con los más resistentes blanquearon menos y murieron menos. El animal aporta además algo propio, ligado al agua en la que ha vivido, aunque esa parte está peor medida. Si aguantar cuesta crecimiento, solo se vio en una especie.
Sirve pensar en dos bares con cocinero distinto. Llega una ola de calor: en uno el cocinero deja la cocina y en el otro se queda. El local es el coral y el cocinero, el alga que vive dentro de su tejido, llamada simbionte. Si solo contara el cocinero, uno de los bares seguiría abierto; los estudios indican que el local también cuenta.
Ficha de la revisión
- Pregunta
- ¿Por qué unos corales aguantan el calor que blanquea a otros?
- Qué se ha leído
- 11 estudios: 6 completos y 5 por su resumen
- Organismos
- Corales duros de arrecife de varias especies (colonias adultas, fragmentos y larvas) y las algas microscópicas que viven en su tejido; en Australia, Samoa Americana, el mar Rojo y en laboratorio
- Periodo
- del año 2006 al año 2021
- Cómo se eligieron
- Búsqueda en Europe PMC por título y resumen; estudios con datos propios, sin revisiones.
- Tipo
- Revisión narrativa. No es sistemática: no agota lo publicado ni combina resultados.
Lo que se puede afirmar hoy
- Sólido
1. En las especies donde se comparó, los corales con ciertos tipos de alga blanquearon o murieron menos con el calor.
Cuatro equipos independientes (2 y 3 comparten laboratorio), dos estudios leídos completos (3 y 10), en el mar y en laboratorio. Es una asociación: el 3 es observacional y en el 10 origen y alga iban unidos. Estudios 2, 3, 4, 8, 10
- Indicios
2. Que un alga soporte el calor por su cuenta no asegura que proteja al coral que la lleva.
Un solo laboratorio, con larvas de una especie, dos cepas sin evaluar y mucha variación entre réplicas. Estudios 11
- Abierto
- Abierto
- Indicios
- Abierto
6. Llevar el alga resistente va acompañado de un crecimiento menor.
Visto en una especie con pocas colonias del tipo resistente; en Samoa (10) el alga no mostró coste de crecimiento ligado a ella. Estudios 5
Sólido: lo miden al menos tres equipos independientes, con al menos dos estudios leídos completos, y ningún estudio leído lo contradice. Indicios: lo sostienen uno o dos equipos, o se vio en un solo organismo, tarea o lugar, o los autores reconocen un reparo de método. Abierto: los estudios leídos no coinciden, o ninguno lo ha puesto a prueba.
Donde se comparó, las colonias con algas resistentes blanquearon y murieron menos
Donde mejor se ve es en un arrecife australiano, con una sola especie. Antes de un verano de calor se anotó qué alga dominaba en cada colonia marcada3. Después murió más de un tercio de las del tipo común y una de las quince del tipo resistente3.
Otros estudios coinciden por caminos distintos. Siete de cada diez colonias madre de Samoa que mejor superaron las pruebas de calor llevaban un alga de un grupo resistente10. Otros equipos apuntan en la misma dirección, con otras especies248.
Que un alga resista el calor no garantiza que proteja a su coral. Diez linajes (cepas) de una alga, criados cuatro años en agua caliente, se probaron en larvas. Protegieron tres; con dos no se pudo evaluar, porque murieron las larvas11. Que todos crecieran con calor en cultivo no predijo proteger11.
El propio coral parece poner su parte, según trasplantes y un ensayo en acuario
El alga no lo explica todo. En el vivero de Samoa, tras ocho meses, los fragmentos de una charca cálida blanquearon la mitad que los de otra más fresca10. En general, los que más blanqueaban venían de las colonias madre que más blanqueaban10. Origen y tipo de alga iban muy unidos, y el origen predijo mejor el blanqueo que el alga10.
El calor previo también cuenta. En un acuario, fragmentos de una especie australiana mantenidos diez días en agua tibia antes del calor fuerte conservaron sus algas6. Los que no pasaron por ahí perdieron más de dos tercios, y cambió la actividad de más genes del coral6. Un trabajo previo con el mismo diseño no halló cambio de algas: la protección vendría del coral o de lo que lleva dentro6. Ganar resistencia así, por lo vivido y sin cambio heredado, se llama aclimatación.
Los intercambios de corales entre sitios apuntan en la misma dirección: parte de la resistencia sería del propio coral79.
El coste en crecimiento se vio en una especie australiana y no en Samoa
En la especie australiana citada, fragmentos con el alga resistente ganaron en acuario casi un tercio menos de peso que los del alga común5. En el mar, antes de cualquier blanqueo, la diferencia fue algo mayor, aunque con solo cinco colonias del tipo resistente5.
En Samoa no apareció un coste ligado al alga. Solo en una de cuatro especies crecieron más despacio las madres que menos blanqueaban; en otra, una tendencia parecida se invirtió tras el blanqueo10.
El propio blanqueo también frenó el crecimiento: las colonias australianas crecieron en torno a la mitad que el año anterior5. Sus autores proponen que ese efecto se suma al del alga5.
Acuerdo sobre el alga; desacuerdo sobre el cambio de alga y el calor previo
Donde se compararon, los corales con algas resistentes aguantaron más. Lo ven cuatro grupos de investigación, en varias especies, en el mar y en laboratorio234810.
La primera duda es si una colonia viva cambia de alga. En el arrecife australiano, siete de cada diez supervivientes del tipo común, elegidas sin sorteo, pasaron a otra alga dominante3. En Samoa cambiaron once de cuarenta colonias madre10. En ese arrecife, el giro de la población se debió casi igual al cambio de alga y a la muerte de colonias sensibles3. Parte del alga resistente que dominó después no se detectaba antes del blanqueo, con métodos que no ven algas escasas3. Queda abierto si ya estaba en poca cantidad o llegó nueva.
El segundo desacuerdo es si el calor previo protege sin cambio de alga. Diez días de agua tibia protegieron a una especie en acuario, y dos días no6. Con otra especie y otra duración el resultado no fue el mismo8. Cambian la especie, la duración y las temperaturas, así que los resultados no se pueden comparar uno a uno.
Comparación
Qué pasó con el alga de las colonias vivas tras un blanqueo
| Aspecto | Dónde y cómo | Qué se observó |
|---|---|---|
| Arrecife australiano [3] | Las mismas colonias, antes y hasta seis meses después | Siete de cada diez supervivientes del tipo común cambiaron de alga dominante; a los seis meses reaparecía en cinco |
| Vivero de Samoa [10] | Colonias madre de dos especies, durante un blanqueo | Cambiaron de alga algo más de una de cada cuatro |
Falta medir cuánto dura la ventaja y cómo se reparte el alimento en el coral que aguanta
El seguimiento australiano terminó a los seis meses, sin saber si la resistencia ganada se mantiene. A esa fecha, el alga común reaparecía en pequeña cantidad en cinco colonias que habían cambiado3. Tampoco se sabe cuánto tarda en volver el crecimiento: año y medio después seguía sin recuperarse5.
Falta medir el reparto de alimento entre alga y animal en un coral que resiste frente a otro que blanquea. En una especie del mar Rojo, el calor dejó más carbono marcado en las algas y menos en el animal antes de todo blanqueo12. Sus autores proponen que resistirían los corales que mantienen ese reparto estable, pero no lo pusieron a prueba12.
Quedan otros huecos. Las bases hereditarias del animal se conocen mal fuera de una especie10. Las cepas criadas con calor se probaron solo en larvas y en laboratorio11. Y el coste en crecimiento se vio con claridad en una sola pareja de coral y alga5.
Los estudios
Qué hizo y qué vio cada estudio
| N.º | Estudio | Animales | Qué hicieron | Qué vieron | Leído |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | Berkelmans y van Oppen, 2006 Proceedings of the Royal Society B | AnimalesAcropora millepora, colonias adultas | Qué hicieronTrasplantaron colonias adultas y compararon su tolerancia al calor. | Qué vieronApoya la conclusión 1. | resumen |
| 3 | Jones y otros, 2008 Proceedings of the Royal Society B | AnimalesAcropora millepora; Miall Island, Gran Barrera de Coral | Qué hicieronIdentificaron el alga de 460 colonias antes de un blanqueo natural y de 79 supervivientes después. | Qué vieronMuertas a seis meses: 54 de 147 colonias con C2 (37 %) y 1 de 15 con D. Entre 58 supervivientes C2 elegidas sin sorteo, 71 % cambió de alga. | completo |
| 4 | Sampayo y otros, 2008 PNAS | AnimalesStylophora pistillata, colonias en el mar | Qué hicieronSiguieron colonias marcadas en el mar durante dos años. | Qué vieronApoya la conclusión 1. | resumen |
| 5 | Jones y Berkelmans, 2010 PLoS ONE | AnimalesAcropora millepora; acuario y Miall Island | Qué hicieronPesaron el esqueleto de colonias con alga C2 o D, en acuario y en el mar. | Qué vieronFrente a C2, las colonias con D ganaron 29 % menos peso en acuario (16 colonias) y 38 % menos en el mar (5 D, 36 C2). | completo |
| 6 | Bellantuono y otros, 2012 PLoS ONE | AnimalesAcropora millepora, fragmentos; acuarios en Heron Island | Qué hicieronAplicaron 28 °C diez días y luego 31 °C ocho días; contaron algas y midieron genes. | Qué vieronSin calor previo perdieron más del 70 % de las algas; con él, ningún descenso significativo. Genes alterados frente al control: 70 sin él, 42 con él. | completo |
| 7 | Palumbi y otros, 2014 Science | Animalescorales de arrecife (especie no consta) | Qué hicieronCambiaron corales de sitio entre arrecifes de distinta temperatura. | Qué vieronApoya la conclusión 5. | resumen |
| 8 | Silverstein y otros, 2015 Global Change Biology | AnimalesMontastraea cavernosa; laboratorio | Qué hicieronCompararon corales de laboratorio con distinta historia de calor. | Qué vieronApoya las conclusiones 1 y 4. | resumen |
| 9 | Kenkel y Matz, 2016 Nature Ecology & Evolution | AnimalesPorites astreoides; costa interior y exterior | Qué hicieronMudaron corales entre dos hábitats durante un año. | Qué vieronApoya la conclusión 5. | resumen |
| 10 | Morikawa y Palumbi, 2019 PNAS | AnimalesAcropora hyacinthus, A. gemmifera, Pocillopora damicornis y Porites cylindrica; Samoa Americana | Qué hicieronPlantaron 800 fragmentos de 80 colonias en un vivero y los siguieron en dos blanqueos. | Qué vieronFragmentos de madres de la charca menos cálida: 1,9-2,5 veces más blanqueo en 2015. Entre las cinco madres más tolerantes por prueba, 70 % con Durusdinium. | completo |
| 11 | Buerger y otros, 2020 Science Advances | Animalesalga Cladocopium goreaui y larvas de Acropora tenuis; laboratorio | Qué hicieronCultivaron diez linajes de un alga unos cuatro años a 31 °C; los probaron en larvas. | Qué vieronEn larvas a 31 °C, 3 de 10 cepas conservaron las algas (referencias: pérdida de 30-61 %); 2 excluidas por mortalidad; frente a una referencia, diferencia no significativa. | completo |
| 12 | Rädecker y otros, 2021 PNAS | AnimalesStylophora pistillata, mar Rojo; acuarios, 5 colonias | Qué hicieronCompararon 29,1 °C y 32,9 °C; siguieron carbono y nitrógeno marcados a los diez días. | Qué vieronCon 32,9 °C frente a 29,1 °C y antes de blanquear: 36 % más carbono marcado en las algas y 26 % menos en el tejido del animal. | completo |
«Completo»: se leyó el artículo entero, publicado en abierto. «Resumen»: el artículo es de pago y solo se leyó su resumen; de esos estudios no se cuenta el resultado, se indica a qué conclusión sirven de apoyo.
Términos
Referencias
- Berkelmans R, van Oppen MJ. The role of zooxanthellae in the thermal tolerance of corals: a 'nugget of hope' for coral reefs in an era of climate change. Proceedings. Biological sciences. 2006-09-01. doi:10.1098/rspb.2006.3567 PMID: 16928632
- Jones AM, Berkelmans R, van Oppen MJ, Mieog JC, Sinclair W. A community change in the algal endosymbionts of a scleractinian coral following a natural bleaching event: field evidence of acclimatization. Proceedings. Biological sciences. 2008-06-01. doi:10.1098/rspb.2008.0069 PMID: 18348962
- Sampayo EM, Ridgway T, Bongaerts P, Hoegh-Guldberg O. Bleaching susceptibility and mortality of corals are determined by fine-scale differences in symbiont type. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2008-07-21. doi:10.1073/pnas.0708049105 PMID: 18645181
- Jones A, Berkelmans R. Potential costs of acclimatization to a warmer climate: growth of a reef coral with heat tolerant vs. sensitive symbiont types. PloS one. 2010-05-03. doi:10.1371/journal.pone.0010437 PMID: 20454653
- Bellantuono AJ, Granados-Cifuentes C, Miller DJ, Hoegh-Guldberg O, Rodriguez-Lanetty M. Coral thermal tolerance: tuning gene expression to resist thermal stress. PloS one. 2012-11-30. doi:10.1371/journal.pone.0050685 PMID: 23226355
- Palumbi SR, Barshis DJ, Traylor-Knowles N, Bay RA. Mechanisms of reef coral resistance to future climate change. Science (New York, N.Y.). 2014-04-24. doi:10.1126/science.1251336 PMID: 24762535
- Silverstein RN, Cunning R, Baker AC. Change in algal symbiont communities after bleaching, not prior heat exposure, increases heat tolerance of reef corals. Global change biology. 2014-09-09. doi:10.1111/gcb.12706 PMID: 25099991
- Kenkel CD, Matz MV. Gene expression plasticity as a mechanism of coral adaptation to a variable environment. Nature ecology & evolution. 2016-11-07. doi:10.1038/s41559-016-0014 PMID: 28812568
- Morikawa MK, Palumbi SR. Using naturally occurring climate resilient corals to construct bleaching-resistant nurseries. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2019-05-06. doi:10.1073/pnas.1721415116 PMID: 31061118
- Buerger P, Alvarez-Roa C, Coppin CW, Pearce SL, Chakravarti LJ, Oakeshott JG, et al. Heat-evolved microalgal symbionts increase coral bleaching tolerance. Science advances. 2020-05-13. doi:10.1126/sciadv.aba2498 PMID: 32426508
- Rädecker N, Pogoreutz C, Gegner HM, Cárdenas A, Roth F, Bougoure J, et al. Heat stress destabilizes symbiotic nutrient cycling in corals. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2021-02-01. doi:10.1073/pnas.2022653118 PMID: 33500354