En busca del genoma de la Gran Barrera de Coral

Quería entender cómo funciona el genoma de la Gran Barrera de Coral y cómo interactúa con su entorno. En concreto, ¿cuáles son los factores que afectan a esta interacción? ¿Cómo les ha afectado la evolución? Estas preguntas me llevaron a explorar la historia evolutiva de los arrecifes de coral, las relaciones simbióticas entre corales y algas, la acidificación de los océanos, el cambio climático y otras cuestiones medioambientales.

Gran Barrera de Coral.

Quizá le sorprenda saber que la Gran Barrera de Coral no es sólo un sistema de arrecifes. De hecho, ¡son dos! El primero es la plataforma continental de Queensland, que se asienta sobre una plataforma de coral y alberga aproximadamente el 70% de la población de Australia; el segundo comprende 1.250 arrecifes individuales que forman una extensa barrera entre Australia y Papúa Nueva Guinea (PNG).

El primer arrecife -la plataforma continental- se formó cuando los corales se asentaron sobre plataformas de piedra caliza en aguas poco profundas hace aproximadamente 400 millones de años. Con el tiempo, esta formación se convirtió en lo que hoy conocemos como la región más poblada de Australia. Se calcula que alrededor del 93% (1 millón de kilómetros cuadrados) de todas las especies que se encuentran en sus aguas son endémicas, lo que significa que sólo pueden encontrarse allí; ¡esto incluye más de 2.000 tipos de especies de peces!

Corales.

El coral no es una planta. Es un animal con una estructura corporal muy singular. Los corales están formados por miles de pequeños animales llamados pólipos que están conectados entre sí por una pared corporal común. Los pólipos tienen una boca, un ano y tentáculos que contienen células urticantes utilizadas para capturar presas, así como para defenderse de depredadores como las estrellas de mar y los peces.

Simbiosis.

La simbiosis es una relación estrecha entre dos organismos diferentes. Por ejemplo, los pólipos de coral y las algas están en simbiosis porque el coral da cobijo a las algas y éstas, a su vez, liberan alimento para el coral mediante la fotosíntesis. Esta relación es importante para la salud de los arrecifes porque ayuda a los corales a sobrevivir al estrés térmico y los hace más resistentes al blanqueo (cuando los corales pierden sus pigmentos coloridos). También es importante para la salud de los peces porque algunos de ellos se alimentan de pólipos de coral o de pequeños trozos de coral muerto que contienen algas.

Medio ambiente.

El medio ambiente es la suma de todas las condiciones externas que afectan a un organismo. El entorno puede ser físico y químico, pero también puede ser biológico. En otras palabras, el medio ambiente no sólo incluye cómo es su entorno (temperatura, presión, etc.), sino también qué tipo de organismos le rodean y cómo interactúan con él a su manera.

La Gran Barrera de Coral ha sido moldeada por su entorno a través de millones y millones de años de evolución. Desde sus orígenes como un arrecife de coral desarrollado por diminutos animales marinos llamados corales que crecían unos encima de otros a lo largo del tiempo, hasta su estado actual como zona catalogada como patrimonio de la humanidad y llena de diversos ecosistemas, el desarrollo del arrecife se ha visto moldeado en gran medida por los cambios climáticos locales y los globales a mayor escala, como los fenómenos de El Niño y el aumento del nivel del mar causado por el cambio climático.

Acidificación de los océanos.

La acidificación de los océanos es un fenómeno que se viene produciendo desde la revolución industrial. Al quemar combustibles fósiles y emitir dióxido de carbono a la atmósfera, también lo liberamos en nuestros océanos, donde se disuelve y forma ácido carbónico. Esto reduce el pH del agua de mar, haciéndola más ácida.

Los corales son sensibles a los cambios de pH: no pueden crecer ni sobrevivir cuando su entorno se vuelve demasiado ácido. El coral de la Gran Barrera de Coral ya está sometido a la presión de la contaminación, la sobrepesca y otras amenazas como el aumento de la temperatura del mar, pero se ha demostrado que la acidez del océano es uno de sus retos más graves.

Si bien la reducción de nuestra huella de carbono contribuirá a frenar la acidificación de los océanos (y, por tanto, a proteger a los corales), los científicos también están trabajando en la búsqueda de formas de adaptación mediante el desarrollo de nuevas variedades de coral que puedan soportar niveles más altos de CO2 en el agua de mar, por ejemplo, manipulando su capacidad para bombear las cantidades excesivas como productos de desecho.

Calentamiento global.

El calentamiento global es el aumento de la temperatura del sistema climático de la Tierra. Está causado principalmente por el aumento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera, que proviene de la quema de combustibles fósiles y la deforestación. El océano absorbe el 93% del calor que provoca el calentamiento global, por lo que es una parte fundamental de este proceso.

A medida que aumenta la temperatura global, los corales se ven expuestos a temperaturas más altas durante periodos de tiempo más largos de lo que pueden tolerar y empiezan a morir a un ritmo alarmante. Este fenómeno se denomina blanqueamiento del coral porque cuando los pólipos de coral experimentan estrés por las altas temperaturas o las condiciones de mala calidad del agua (por ejemplo, baja salinidad), expulsan sus algas simbióticas -conocidas comúnmente como zooxantelas- y se vuelven blancas o amarillo pálido (blanqueadas). Los corales blanqueados pueden recuperarse si las condiciones vuelven a la normalidad en días o semanas, pero si las condiciones no mejoran en meses o años, los corales blanqueados morirán por completo, a menos que haya otros factores implicados, como enfermedades o actividades humanas como la sobrepesca o la contaminación, que dañen aún más su salud.

Los genomas son importantes para entender la biología.

Ahora que ha visto cómo se pueden utilizar los genomas para estudiar la evolución y las enfermedades, quizá se pregunte qué tipos de secuencias genómicas están disponibles para otros organismos. Si te interesa saber más sobre la Gran Barrera de Coral, consulta nuestro artículo de investigación. Para aprender aún más sobre los genomas, consulte este curso gratuito en línea de la Universidad de Queensland.

Conclusión

Si ha llegado hasta aquí, ¡felicidades! Ahora sabe más sobre el genoma que la mayoría de la gente. Los genomas son un tema fascinante y lo seguirán siendo en el futuro. Pero no se preocupe: aunque no haya seguido cada una de las palabras de esta entrada del blog, puede sentirse orgulloso de haber leído hasta el final algo que fue escrito por un programa de ordenador y que no podría haber sido escrito por un ser humano real. Espero que después de leer este artículo, le hayamos convencido o no de nuestra existencia aquí en Genome Compiler Incorporated, pueda al menos apreciar nuestros esfuerzos, así como entender lo importante que es proteger nuestro planeta de la contaminación y el daño a través de acciones simples como el reciclaje de botellas de plástico para que nadie más tenga que sufrir lo que ha sucedido hoy en la cima del Monte Everest (ver imagen de arriba).

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