Source: The Conversation – (in Spanish) – By Ibon Cancio, Associate Profesor in Cell Biology, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea
Este artículo forma parte de la sección The Conversation Júnior, en la que especialistas de las principales universidades y centros de investigación contestan a las dudas de jóvenes curiosos de entre 12 y 16 años. Podéis enviar vuestras preguntas a tcesjunior@theconversation.com
Pregunta formulada por el curso de 3º de la ESO de Aranzadi Ikastola. Bergara (Gipuzkoa)
La vida bajo el efecto de las mareas es una vida en la frontera, una especie de Far West que ofrece múltiples oportunidades para los innovadores, los más rápidos y fuertes y los mejor adaptados.
Se llama intermareal al espacio de la costa que está sumergido durante la marea alta o pleamar y queda expuesto al aire durante la marea baja o bajamar. Lo pueblan una gran diversidad de invertebrados como moluscos, crustáceos, quelicerados, anélidos, equinodermos, cnidarios, tunicados, acelomorfos, turbelarios, briozoos, poríferos…
Expulsados dos veces al día de su hábitat
Bajo la influencia principalmente de la fuerza gravitatoria de la Luna, el nivel del mar sube y baja. La gravedad lunar atrae el agua de los océanos, generando mareas altas en el lado de la Tierra más cercano a ella. Cuando el Sol, la Luna y nuestro planeta están alineados, tenemos mareas vivas y cuando se encuentran en ángulo recto, mareas muertas, menos intensas.
Todas las fotos son del autor.
El agua viene y va en ciclos de alrededor de 6 horas, así que que dos veces al día los organismos litorales son “abducidos” del medio que les da alimento, oxígeno, humedad y cobijo. ¿Cómo salen adelante? El espacio intermareal no es uniforme y en él se generan diversos microhábitats que ofrecen recursos y desafíos únicos para sus pobladores.
Sobrevivir fuera del agua
Primero, si el agua desaparece, los animales deben evitar desecarse. Con ese fin, muchos invertebrados desarrollan conchas duras y herméticas que mantienen cerradas en marea baja, mientras que otras especies generan coberturas mucosas capaces de absorber agua.
Una deshidratación parcial produciría el colapso de proteínas y otras macromoléculas esenciales para vivir, y por eso también acumulan azúcares que evitan la pérdida de agua. Además, muchos mejillones, anémonas, percebes y balanos (un tipo de crustáceos) forman colonias donde el hacinamiento ralentiza la pérdida de humedad.
Para acceder al oxígeno fuera del agua, los cangrejos pueden respirar aire humedeciendo sus branquias, mientras que algunos peces respiran por la piel u órganos modificados. En general, los animales consumen menos oxígeno y desarrollan un metabolismo dual: aeróbico (usando oxígeno) y anaeróbico (sin oxígeno). Para ello, acumulan reservas de glucógeno como almacén de energía, lo que explica por qué los moluscos y crustáceos son tan nutritivos.
Resistiendo los embates de las olas
El segundo reto es resistir a la fuerza de las olas en el espacio entre mareas, y lo consiguen con sistemas que les permiten quedarse fijos en el sustrato. Así, encontramos proteínas especializadas que funcionan como una especie de pegamento (en bivalvos y percebes) o pies que hacen “chupón” sobre la roca (lapas).
Por su parte, las almejas del género Pholas y los erizos de mar horadan pequeños agujeros en la roca como refugio, mientras anémonas, briozoos y percebes poseen cuerpos flexibles con los que “surfear” las olas sin soltarse. Y en la arena y el fango, almejas, anélidos o gusanos acelomorfos han desarrollado receptores sensoriales con los que identifican la llegada de la marea para excavar y refugiarse cuando viene la mar.
Cambio extremo de temperaturas y salinidad
Otro problema son las grandes variaciones térmicas (de hasta 20–25 °C) debido a la exposición al aire. Durante la bajamar, los animales intermareales producen gran cantidad de “proteínas de choque térmico” que les permiten reparar proteínas dañadas por el aumento de las temperaturas.
Adicionalmente, esas oscilaciones podrían volver rígidas o demasiado fluidas las membranas celulares, por lo que es necesario ajustar la composición de los lípidos que las forman. Esto se logra modulando los niveles de colesterol y produciendo ácidos grasos poliinsaturados cuando las temperaturas bajan y saturados cuando suben.
Por efecto de las lluvias y la evaporación en las pozas, el agua se puede diluir o volver extremadamente salada. Y aquí entra en escena la ósmosis, que no es una diosa egipcia, sino una propiedad física que explica el movimiento del agua a través de una membrana semipermeable como la de una célula y que los animales intermareales han afinado con sofisticadas estrategias. Así mantienen el equilibro de su composición química y no estallan (si el agua está demasiado diluida) o se quedan secos como una bacalada (por exceso de salinidad).
Adaptaciones ante cambios de pH y a la exposición al sol
En las pozas de marea también se acumula CO₂, el cual hace descender el pH y, en consecuencia, vuelve más ácidos los fluidos en los organismos que los habitan. Para contrarrestarlo, estos animales cuentan con sistemas “tamponadores” que usan bicarbonatos y fosfatos para mantener estable el pH de cualquier fluido. Además, a lo largo de la evolución han adquirido enzimas que ajustan la concentración de los protones causantes de la acidificación, a lo que se suma que muchas de sus proteínas resisten a posibles cambios de pH interno.
Y por si fuera poco, la exposición al Sol y la radiación ultravioleta producen radicales libres de oxígeno, o sea, moléculas con electrones “sueltos” potencialmente muy dañinas para proteínas, lípidos o el ADN de las células. Cuando emergen, los animales intermareales activan genes responsables de generar proteínas que reparan los daños. También elevan los niveles de enzimas y pigmentos antioxidantes como los carotenoides, que otorgan su característico color anaranjado a la carne de los mejillones.
Otros, como los erizos y las anémonas, han adquirido protección mediante adaptaciones del comportamiento: a falta de gorras y sombrillas, se cubren de piedras y conchas en bajamar para evitar el contacto directo con el astro rey.
Algunos animales han hecho de esa exposición al Sol virtud. Muchos moluscos y cnidarios (corales, anémonas) establecen relaciones de simbiosis con organismos fotosintéticos (algas unicelulares) que les permiten realizar la fotosíntesis. Por ejemplo, el gusano Simsagittifera roscoffensis establece una fotosimbiosis con el alga verde unicelular Tetraselmis convoluta, sin cuyo aporte energético no podría sobrevivir. Sale a la superficie del arenal en marea baja para recibir el baño de luz que haga posible esa fotosíntesis, y en cuanto viene la ola se sumerge de nuevo en la arena.
El formidable reto de reproducirse
Y, por último, el éxito de la reproducción de las criaturas intermareales depende de la capacidad de sincronizarla con las mareas y ciclos lunares que determinan las mareas vivas y muertas. Para ello, necesitan desarrollar relojes biológicos: mecanismos internos circadianos (de 24 horas), circamareales (12 horas y 25 minutos) y circalunares (29 días y 12 horas) que regulan los tiempos de liberación sincronizada de los gametos, es decir, las células sexuales –masculinas y femeninas– que al unirse forman el huevo.
Una liberación de gametos o larvas durante la luna llena o nueva, con mareas de mayor amplitud, favorece la dispersión por corrientes, disminuye el riesgo de depredación e incrementa las probabilidades de que esas células sexuales se encuentren en el agua. Muchos cnidarios, esponjas y poliquetos son famosos por explosiones reproductivas sincronizadas con la Luna.
Ciertos tipos de gusanos se reproducen asexualmente en el fondo del mar, pero de forma periódica necesitan hacerlo de forma sexual. Esto sólo puede ocurrir en la superficie marina, mediante la sincronización del encuentro de los gametos de ambos sexos con la luna llena. Algunas especies sufren entonces una metamorfosis denominada epitoquía: el gusano completo o una porción escindida que contiene los gametos sube a la superficie, donde una explosión total produce la liberación y el encuentro de las células sexuales.
En cualquier lugar de nuestro Planeta Océano, el intermareal es un lugar de innovación evolutiva. Como bien sabían en la película Piratas del Caribe, las mareas pueden ser misteriosas…
La Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco colabora en la sección The Conversation Júnior.
.
Ibon Cancio recibe fondos de investigación del Gobierno Vasco, MCIU, Horizon Europe e Interreg Atlantic Area.
– ref. ¿Afectan las mareas a los animales acuáticos? – https://theconversation.com/afectan-las-mareas-a-los-animales-acuaticos-278445