En un experimento evolutivo sin precedentes, los científicos del Centro GEOMAR Helmholtz para la Investigación del Océano Kiel y el Instituto Thünen de Ecología Pesquera demostraron que la alga calcificante unicelular más importante de los océanos del mundo Emiliania huxleyi , solo es capaz de adaptarse a la acidificación de los océanos en cierta medida. La prueba de principio para la adaptación evolutiva fue provista por científicos de GEOMAR ya en 2012. Pero cuatro años después del inicio del experimento, las tasas de crecimiento de la alga calcificante tienensolo hizo poco progreso " Emiliania huxleyi el potencial de adaptación es aún más bajo de lo esperado inicialmente. Incluso después de cuatro años de evolución, el alga no pudo compensar por completo el impacto negativo en su crecimiento ", explica el Dr. Lothar Schlüter, autor del estudio y ex doctoradoestudiante de GEOMAR.Los investigadores presentan sus resultados, que se obtuvieron en el marco del Clúster de Excelencia "The Future Ocean" y la red de investigación alemana BIOACID Impactos biológicos de la acidificación del océano en la revista Avances científicos .
El estudio se basa en una sola célula de la alga calcificante de Raunefjord en Noruega. Desde Emiliania huxleyi las células se dividen aproximadamente una vez al día en el laboratorio, se obtuvo una gran cantidad de cultivos iniciales genéticamente idénticos a partir del aislado. Para el estudio, cinco cultivos se mantuvieron a temperatura constante y tres concentraciones diferentes de dióxido de carbono CO 2 : un valor de control con las condiciones actuales, las condiciones que podrían alcanzarse hasta el final de este siglo de acuerdo con los cálculos más críticos del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático IPCC, y el mayor grado posible de acidificación.
Después de cuatro años, o 2100 algas generaciones después, los científicos concluyeron: las células de poblaciones adaptadas se dividieron considerablemente más rápido que las no ajustadas cuando se expusieron a la acidificación del océano. Pero su estado físico había mejorado solo marginalmente. Después de un año, las tasas de crecimiento relativaspara el control, los cultivos habían aumentado ligeramente, pero luego casi no se pudo detectar ningún aumento, lo que es un contraste con muchos otros experimentos de evolución. "Aparentemente, la adaptación tiene sus límites, y el impacto negativo en la tasa de crecimiento no puede compensarse por completopor evolución ", dice Schlüter.
algas calcificantes unicelulares como Emiliania huxleyi almacene dióxido de carbono en sus plaquetas de carbonato de calcio Coccoliths. Funcionando como lastre, estas plaquetas son importantes para el transporte de carbono al océano profundo y, por lo tanto, para la capacidad de los océanos de absorber dióxido de carbono de la atmósfera ymitigar los efectos del cambio climático ". Tres años después del inicio del experimento, la producción de plaquetas de cultivos de carbonato de calcio adaptadas a un mayor CO 2 las concentraciones fueron más bajas que en los no ajustados ", subraya el Prof. Thorsten Reusch, Jefe de Ecología Marina en GEOMAR y coordinador del estudio." Nos sorprendió que este efecto no ocurriera al comienzo del experimento, porque sila acidificación del océano deteriora la calcificación biológica, debería haberse reducido directamente ". En contraste con las observaciones del primer año del experimento publicado en 2012, los investigadores ahora observan que la evolución amplifica los efectos negativos sobre la calcificación de las microalgas".
Sin embargo, los cultivos que se habían adaptado a la acidificación de los océanos, no tienen por completo su capacidad de formar plaquetas de carbonato de calcio de forma permanente. Cuando se exponen al CO actual 2 concentraciones, la producción fue tan alta como en las algas calcificantes actuales. "Las algas reducen la calcificación solo cuando es costosa para ellas, es decir, bajo la acidificación del océano", dice el profesor Reusch. Actualmente, se llevan a cabo investigaciones para comprender mejorlos mecanismos biológicos celulares que regulan la calcificación. "La respuesta evolutiva de los organismos de fitoplancton es mucho más compleja de lo que se suponía originalmente. Los experimentos de laboratorio con especies individuales nos ayudan a tener una mejor idea de ello. Solo con este conocimiento, podemos estimar cómo cambiará el cambio globalalterar el ciclo del carbono en el futuro "
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Materiales proporcionado por Centro Helmholtz de Investigación del Océano Kiel GEOMAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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