Resumen de Effect of vertical mixing on short-term mycosporine-like amino acid synthesis in the Antarctic diatom, Thalasiossira sp.

Marcelo Pablo Hernando, José Carreto, Mario Carignan, Gustavo A. Ferreyra

• español

  Efectos de la mezcla vertical sobre la síntesis a corto plazo de micosporinas (MAAs) en la diatomea antártica Thalasiossira sp. – La síntesis de micosporinas (MAAs) es una de las adaptaciones por las cuales el fitoplancton puede reducir los daños inducidos por la radiación ultravioleta (UVR, 280-400 nm). La síntesis de MAAs fue estudiada después de la exposición de la diatomea antártica Thalasiossira sp., aislada en Caleta Potter (Islas Shetland, Antártica), a dos tratamientos: condiciones simuladas de irradiancia en superficie (Sfix) y mezcla vertical (Mix). La luz fue simulada utilizando un simulador solar con ciclos diarios con irradiancia máxima al mediodía. Sólo se identificaron dos MAAs, Porphyra-334 (82-85%) y Shinorina (15-18%). La concentración de ambos compuestos aumentó durante la exposición a la luz (50-55%) y declinó en oscuridad (10-15%). Durante el período de luz, la tasa de síntesis de MAAs (calculada para cada tiempo dividiendo cada valor por el valor correspondiente de clorofila a) fue mayor en el tratamiento Sfix (µ=0.17 h-1) comparada con el tratamiento Mix (µ=0.05 h-1). A pesar de la alta concentración de MAAs, se observó un bajo número de células en el tratamiento Sfix, sugiriendo que las algas sintetizan los compuestos fotoprotectores a expensas del crecimiento.

  Nuestros resultados documentan una superposición de los efectos de la luz y la mezcla vertical, afectando la composición de ambas familias de MAAs. Esto, junto con la alta energía de disipación de radiación ultravioleta B (UVBR, 280-315 nm) por estas substancias, reflejan una respuesta fotoadaptativa rápida de Thalasiossira sp. en su exposición a alta irradiancia en una columna de agua estratificada, así como también el rol complementario de la mezcla vertical como factor de fotoprotección.

• English

  One of the adaptations whereby phytoplankton can alleviate damage induced by ultraviolet radiation (280-400 nm) is the synthesis of mycosporine-like amino acids (MAAs). The synthesis of MAAs was studied after exposure of the Antarctic diatom Thalassiosira sp. isolated from Potter Cove (South Shetland Is., Antarctica) to 2 treatments with a solar simulator: surface (Sfix) and vertical mixing (Mix) irradiance conditions. Light exposure was simulated in daily cycles with maximum irradiance at noon. Only 2 MAAs, Porphyra-334 (82-85%) and Shinorine (15-18%), were identified. The concentration of the two compounds increased during experimental light exposure (50-55%) and declined in the dark (10- 15%). During the light period the synthesis rate of MAAs per unit of chlorophyll a was higher in the Sfix treatment (µ=0.17 h-1) than in the Mix treatment (µ=0.05 h-1). In spite of the higher MAA levels, low cell numbers were observed in the Sfix treatment, suggesting that the algae synthesized photoprotective compounds at the expense of growth. Our results document overlapping effects of both daily light cycles and vertical mixing affecting the synthesis of MAAs. This, and the high thermal dissipation of the ultraviolet B radiation energy (280-320 nm) absorbed by these substances, suggest a rapid photoadaptive response of Thalasiossira sp. upon exposure to elevated irradiance in a stratified water column, as well as the complementary role of vertical mixing in photo-protection