Scyphozoan Jellyfish in a changing ocean
- Autores: Angélica Enrique Navarro
- Directores de la Tesis: Laura Prieto Galvez (dir. tes.), Isabel Emma Huertas Cabilla (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Cádiz ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias y Tecnologías Marinas por la Universidad de Cádiz
- Materias:
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- Resumen
Los efectos del cambio climático ya han afectado a los organismos y ecosistemas globales. Muchos estudios científicos han relacionado la creciente abundancia de medusas con factores ambientales y antropogénicos que incluyen la sobreexplotación y degradación de hábitats, la sobrepesca, la introducción de especies, la contaminación, el aumento de la temperatura del mar (calentamiento oceánico, CO), y recientemente, la acidificación oceánica (AO). Sin embargo, nuestra interpretación sobre las variables que generan los blooms de medusas es aún controvertida.
Esta Tesis contribuye a aportar investigación empírica dedicada a evaluar los efectos de los cambios ambientales inducidos por el hombre en la ecología y las dinámica poblacional de las medusas bajo condiciones futuras. Los trabajos presentados aquí también i) exploran la fotosimbiosis entre medusas y dinoflagelados symbióticos, ii) reportan un caso de invasion de un escifozoo no autóctono; ii) y proponen a los escifozoos como una fuente de compuestos bioactivos para futuros usos en biotecnología marina.
Los resultados de el efecto de la AO y el CO en tres especies de medusas, Cotylorhiza tuberculata, Rhizostoma pulmo, y Rhizostoma luteum, sugiere que no todas las medusas responderán de la misma forma a las condiciones futuras. Sugiriendo un aumento potencial en la abundancia de la especie mediterránea y formadora de blooms, R. pulmo, en el futuro. La población de pólipos de esta especie sobrevivió, se reprodujo asexualmente y generó éfiras sanas en el peor escenario de cambio climático proyectado (30ºC y pH 7.7), indicando que su presencia en el Mediterráneo se verá beneficiada si las temperaturas continúan aumentando. Las futuras condiciones serán, sin embargo, perjudiciales para la población de pólipos de R. luteum. La especie verá reducida sus posibilidades de recuperación o aclimatación ante altas temperaturas (30ºC), que son un límite para la supervivencia de los pólipos y la estrobilacion, y como consequencia, su expansión hacia el Mediterráneo es menos probable. Finalmente, los pólipos de la medusa simbionte C. tuberculata muestran una amplia tolerancia a la AO y el calentamiento. Sin embargo, la capacidad de estrobilación y producción de éfiras sanas de C. tuberculata será más vulnerable al cambio climático, afectando al reclutamiento de las medusas y por tanto a las dinámicas poblacionales.
El estudio de la fotosimbiosis entre C. tuberculata y dinoflagelados de la familia Symbiodiniaceae reveló que el cuerpo de la medusa adulta proporciona un entorno estable y favorable para los simbiontes. El tejido de la medusa modula la exposición lumínica atenuando la alta incidencia de la luz ambiental en un 41% en la zona de mayor densidad de algas, y protege el aparato fotosintético del alga frente a el daño producido por la radiación ultravioleta. Por su parte, los dinoflagelados sintetizan pigmentos fotosintéticos que consisten principalmente en clorofila a, clorofila c2, peridinina y carotenoides. La densidad de los simbiontes dentro de la medusa afecta directamente a la cantidad de oxígeno y compuestos orgánicos producidos por fotosíntesis y parece ser controlada por factores de crecimiento del hospedador. Una vez liberadas de la medusa, Symbiodiniaceae puede actuar como dinoflagelado de vida libre exhibiendo tasas de crecimiento elevadas y desarrollando formas de vida móviles como las células mastigotas. La presencia de una densa población de Symbiodiniaceae, la protección frente a la radiación ultravioleta y la atenuación de la radiación ambiental por parte del tejido de la medusa, mantiene a los simbiontes bajo condiciones lumínicas óptimas para la fotosíntesis.
Por otro lado, en 2018, describimos el primer registro de la medusa australiana Phyllorhiza punctata en el Océano Atlántico nororiental. Se desconoce el origen de los organismos, aunque el transporte a larga distancia de pólipos adheridos a cascos de barcos o el aumento de exhibiciones en acuarios de medusas pueden considerarse como posibles vías de invasión.
Finalmente, algunos escifozoos han resultado de gran utilidad para las industrias cosmecéutica, farmacéutica y biomédica debido a la extracción de compuestos activos con elevada aplicación en estos sectores. En esta Tesis hemos descrito que R. luteum de una amplia distribución geográfica, supone un excelente candidato para la producción sostenible de productos naturales. Esta especie, tiene una alta actividad antioxidante y un alto contenido en ácidos grasos poliinsaturados, incluido el ácido graso esencial linoleico. La elevada biomasa de R. luteum en la naturaleza supone además un potencial positivo para el aislamiento de compuestos bioactivos de esta especie que pueden emplearse en el futuro en distintos ámbitos de la biotecnología marina.
