Uno de los motivos
que nos trae a la Antártida es el poder estudiar uno de los
ecosistemas, si no el que más, bien conservado de nuestro
planeta. Las condiciones de vida extremas y su lejanía y
aislamiento ha hecho que incluso se trate de uno de los lugares
del mundo que el hombre ha tardado más en explorar y ocupar.
Hoy en día hay bases o estaciones en las que los científicos
están todo el año. A pesar de los grandes avances
tecnológicos, la Antártida sigue siendo un gran reto
para nuestra especie. Para muchas otras especies de animales marinos
también es un lugar inhóspito y de difícil
acceso. Pero, con los cambios que estamos introduciendo en el planeta
relacionados con el cambio global, puede que aceleremos muchos cambios
en los ecosistemas, incluso en la Antártida que hoy por hoy
aún no sabemos detectar. En este mensaje os enviamos la historia
de una colonización futura hacia la Antártida si siguen
tan acelerados los cambios en clima. Nos las explica un joven científico
alemán, un buen compañero y con una gran proyección
internacional. Se trata realmente de una historia y al mismo tiempo
un campo de investigación muy interesante y a la vez apasionante.
El Dr. Sven Thatje trabaja en el alfred Wegener Institut de Bremerhaven,
Alemania. Espero que la historia que sigue sea de vuestro interés
y para los que deseáis leer su texto original en inglés
lo podéis encontrar como anexo en este mensaje.
"El hecho de andar en diez patas ha tenido un enorme éxito
en el mundo animal. Con más de 42.000 especies descritas
hasta ahora, los crustáceos decápodos son uno de los
grupos con mayor número de especies conocidas, tan sólo
superadas por los insectos y otros crustáceos. Casi el 90%
de las especies de decápodos viven en los océanos
o en aguas someras salobres y unas 1.000 especies colonizan ambientes
limnéticos, de agua dulce, como ríos o lagos. Aunque
en menor número (unas 100 especies), y en el curso de su
evolución, estos organismos han colonizado hábitats
de tierra firme. Un proceso que ha ocurrido recientemente en la
escala evolutiva, como se puede observar en los denominados cangrejos
de Jamaica y que ha transcurrido en unos 4 millones de años.
La mayoría de crustáceos decápodos viven
en el fondos de los océanos, ríos y lagos y su ciclo
de vida es bastante complejo. A diferencia de unas pocas especies
que tienen descendientes a modo de juveniles que nacen de los huevos
con una forma muy parecida a los progenitores, en la mayoría
de especies lo que eclosiona de los huevos es una larva que no se
parece a los padres y que vive en la columna de agua. Estas larvas,
a diferencia de sus progenitores, tiene que adaptarse a un ambiente
mucho más variable.
Los estadios iniciales de larva se han adaptado a factores muy
fluctuantes en la columna de agua, como son la temperatura, la salinidad
y la disponibilidad de alimento. Las larvas de decápodos,
han evolucionado con una receta propia desarrollando una serie de
ciclos larvarios bastante complicados, con diferentes estadios,
y muchos de ellos con morfologías muy complejas y distintas
como se ha visto en especies que han desarrollado también,
cada uno de los estadios larvarios, sus propias pautas de comportamiento
y respuestas fisiologías.
A pesar del éxito que han tenido los decápodos en
conquistar desde las profundidades marinas hasta la parta más
alta de los árboles de las selvas tropicales, la colonización
de las zonas polares donde las condiciones ambientales son extremas,
no se ha completado. Casos tan especiales como el de los cangrejos
de las bromelias, unas plantas epífitas de árboles,
que crían sus juveniles en unas cuantas hojas de las bromelias
con agua de lluvia atrapada en una forma de vaso que forman las
mismas hojas, son un ejemplo de adaptación a condiciones
extremas. El número de especies encontradas en las regiones
subpolares (que incluye Nueva Zelanda, la región de Magallanes
en Sudamérica, y el conjunto de islas en el círculo
alrededor del Océano Antártico), son unas 120 especies
de camarones y cangrejos mientras que en aguas propiamente antárticas
tan sólo se han encontrado alrededor de unas 12 especies
de camarones. En las zonas conocidas como alta Antártica,
como son las plataformas continentales del Mar de Weddell y del
Mar de Lazarev, a unos 70 º Sur, el número de especies
se reduce a unos 5 camarones.
La razón de esta escasez de especies de crustáceos
decápodos en el Océano Antártico se explicó
inicialmente por las limitaciones fisiológicas debidas a
las muy bajas temperaturas (en la plataforma alcanzan siempre entre
1.3 y 1.9 ºC), y a periodos estivales muy cortos que representan
también reducidos periodos de producción primaria.
Los productores primarios son especialmente algas diatomeas, que
son la base de la alimentación de la mayoría de organismos
que viven en la columna de agua, como las mismas larvas de los decápodos.
También las microalgas son la base de la cadena trófica
de la que dependen al final los grandes depredadores como las ballenas
y las focas.
Las bajas temperaturas también afectan negativamente al
metabolismo de los organismos y reducen su actividad. Además
se ha observado que la combinación debida a las bajas temperaturas
y la elevada concentración de magnesio en la hemolinfa (un
tipo de fluidos de los crustáceos que equivale a la sangre)
producen un efecto paralizante en los cangrejos que no les permite
tener altos niveles de actividad. Así queda afectada cualquier
tipo de actividad, como la muda para su crecimiento, su reproducción,
alimentación y la formación de huevos y embriones.
Los camarones parece que pueden controlar el efecto paralizante
al regular los niveles de magnesio en la hemolinfa. Pero los cangrejos
no pueden hacerlo y ello puede explicar su ausencia de las zonas
polares. A pesar de la adaptación fisiológica mencionada,
los camarones tienen que desarrollar muchos trucos para superar
las demandas ambientales de los ecosistemas polares. Entre estas
están la formación de embriones grandes y la reducción
del número de estadios o fases larvarias en comparación
con especies de otras regiones. Esta reducción es en concordancia
con los cortos periodos de disponibilidad de alimento. Si tenemos
en cuenta que los tiempos de desarrollo gonadal y larvario son muy
largos por lo general en aguas polares, el fenómeno de la
reducción de los estadios es un tema crucial. Las adaptaciones
energéticas son las más importantes y de hecho se
trata de invertir el máximo en cada embrión como para
que sea lo mejor desarrollado morfológicamente cuando se
libere como larva. Sin embargo, las limitaciones tróficas
hacen que se tenga que reducir el número de larvas si estas
tienen que estar tan bien preparadas en el momento de la liberación.
El elevado coste que representa esta inversión en la reproducción
hace que los camarones antárticos se reproduzcan (liberen
sus larvas) tan sólo cada dos años.
Entre los cangrejos, que en general no muestran la flexibilidad
en las adaptaciones fisiológicas que tienen los camarones,
hay tan sólo una familia de cangrejos conocidos como litódidos
(también reciben el nombre de cangrejos rey o piedra) que
se ha encontrado recientemente en grandes cantidades en aguas antárticas.
Los litódidos pertenecen a una de las familias de artrópodos
que han evolucionado y aparecido recientemente en la Tierra (hace
unos 13-25 millones de años). Son pues, una de las familias
más jóvenes y que han evolucionado desde sus ancestros
de las grandes profundidades marinas. Las adaptaciones fisiológicas
de los fondos profundos son similares a las que deben tener para
colonizar la Antártica y este es el fenómeno clave
que ha permitido su penetración en el Océano Antártico.
Esta colonización ha sido reciente en la escala evolutiva
ya que todos los cangrejos se extinguieron en aguas antárticas
hace unos 15 millones de años. El tiempo exacto de cuando
pasó esta extinción queda aún por concretar
y es un reto para la ciencia en general y para la biología
molecular en particular. Los litódidos también sufren
de los efectos narcóticos de las aguas frías pero
su ciclo de vida está adaptado a esta restricción:
tiene un prolongado periodo de incubación (entre 18 y 22
meses). También son capaces de minimizar el esfuerzo de los
progenitores hacia sus huevos reduciendo, por ejemplo, la necesidad
de suministrar oxígeno a los huevos. Con la mayor duración
del período de incubación se reduce también
el suministro de energía (alimento) por parte de las hembras
a la zona de incubación. Un aspecto muy importante es que
las larvas no necesitan alimentarse a lo largo de su desarrollo
y las hace independientes, lo que representa una clara adaptación
a ambientes fríos y sin alimento constante. Esta adaptación
se consigue mediante un almacenamiento de energía en forma
de lípidos desde la madre a los huevos. Esta cantidad de
energía almacenada hace que la larva pueda completar su desarrollo
y culminar su metamorfosis independientemente de la necesidad de
buscar alimento. Culminan su metamorfosis en unos 4 meses.
Sin embargo, a pesar de la excelente adaptación biológica,
los litótidos están aún ausentes de las plataformas
antárticas donde la temperatura es inferior al nivel crítico
para estos animales (menos de 0ºC). Entonces, los cambios climáticos,
con un incremento de la temperatura del agua de mar, pueden favorecer
su colonización hacia la Antártida y volver al último
ecosistema no alterado en la Tierra. Como grandes depredadores de
los organismos bentónicos pueden introducir grandes cambios
si penetran definitivamente en la Antártida."
Un cordial saludo de los investigadores.
Datos
Coordenadas:
72º 48' S
19º 32' O
Temperatura del agua: -1,6ºC Temperatura del aire: -4,8º C Velocidad del viento: 3,0 metros por segundo (m/s) Velocidad del barco: 3,3 nudos
Imágenes
Sven Thatje con un ejemplar de cangrejo
Esquema de las pérdidas en biomasa
del caparazón
Mapa de distribución de las diferentes
especies de crustaceos
Especie de gambitas
Fase larvaria de los decápodos
Aqui tenéis el mensaje original en inglés que ha escrito Sven Thatje para todos vosotros.
