Un pequeño crustáceo poliniza las algas rojas como una abeja de los mares

Sobre la tierra, la polinización de las plantas es cosa del viento y, en especial, de los animales polinizadores, como las abejas o los colibríes. Bajo el mar, se creía que el agua era el único vector fertilizador de los vegetales. Sin embargo, un grupo de investigadores acaba de descubrir que un pequeño crustáceo lleva entre sus patas los gametos masculinos de una alga roja hasta los gametos femeninos de otra. Se trata del primer caso de fertilización mediada por un animal en el mundo de las algas. El hallazgo plantea un interrogante a los científicos: si las algas rojas aparecieron millones de años antes que las plantas colonizaran la superficie, ¿cuándo empezaron a usar a los animales para asegurar su reproducción?

La idotea balthica es un pequeño crustáceo que puede recordar a las cucarachas. Aunque se las ha visto en otras algas, su hábitat preferido es la Gracilaria gracilis, una de las 6.000 especies de algas rojas que hay documentadas, que prolifera en las aguas tranquilas de marea baja en el Atlántico. Se trata de seres vivos que le complican la vida a los científicos. Viven gracias a que realizan la fotosíntesis, pero no son plantas en sentido estricto. Su historia evolutiva se remonta casi mil millones de años atrás, cuando se separaron del tronco común del que surgirían las plantas que después se extenderían por la superficie terrestre. La gracilaria y la familia a la que pertenece tienen un complejo sistema reproductor caracterizado por un factor limitante: sus gametos (célula reproductora) masculinos no tienen flagelo, es decir, les falta la cola que, por ejemplo, los espermatozoides de los mamíferos usan para moverse en busca del gameto femenino.

Maire-Laure Guillemin es profesora de la Universidad Austral de Chile y sabe mucho de la compleja reproducción de la gracilaria. “La hembra no libera sus gametos en el agua, lo retiene y el gameto macho va hacia las hembras, la fecunda y lo que hace la hembra es entregarle nutrientes y energía a esta nueva generación. Este huevo fecundado sobre sí misma, lo clona miles de veces y después los libera”, explica. En los otros dos grandes grupos de algas, las verdes y las marrones, sus gametos masculinos se pueden mover a la busca de los femeninos. “Las hembras de estas algas, además, producen unos químicos que los atraen, tienen toda una serie de trucos para atraerlos. Pero en las rojas, los gametos masculinos son incapaces de moverse por sí mismos”, añade Guillemin. Así que la gracilaria depende del movimiento del agua para transportar sus gametos.

Lo que Guillemin y sus colegas de las universidades de París y la Católica de Santiago han comprobado ahora es que estas algas rojas no dependen exclusivamente de las corrientes para su fertilización. Como sucede con las plantas con flores, tienen sus propias abejas que las ayudan. El descubrimiento, recién publicado en Science, lo observaron en el laboratorio. En una serie de experimentos, comprobaron que en las piscinas donde convivían gracilarias con idoteas la ratio de reproducción de las primeras era 20 veces mayor que en ausencia de las segundas. Al observar a los crustáceos con un microscopio electrónico, vieron como llevaban pegados a sus patas gametos masculinos hasta las algas femeninas.

Colaboración entre especies

Se trata de un caso de mutualismo de libro. En esta relación especial de simbiosis los dos ganan y lo hacen por un bien mayor: la gracilaria ofrece refugio y alimento a las idoteas, que se comen las algas unicelulares microscópicas que proliferan en su superficie. Por su parte, los crustáceos limpian a sus hospedadores y ayudan en su fertilización. El resultado es una mayor probabilidad de supervivencia para ambas especies.

El hallazgo supone el primer caso de fertilización mediada por un animal en el mundo de las algas. Pero, ¿es algo excepcional? “No lo sabemos”, dice la investigadora francochilena. “En realidad nunca hemos buscado. Nadie ha buscado”, añade. Al comentarlo con otros científicos, les parecía obvio que también hubiera polinización bajo el mar, pero no se sabía. Guillemin recuerda que no es igual de fácil investigar qué pasa en el medio marino que en el terrestre. Además, los gametos masculinos de las algas rojas son invisibles.

“Y el segundo problema es que en realidad nadie había hecho el experimento hasta la fecha. Por el momento, tenemos una especie, pero yo dudo que sea solamente una”, añade. Lo duda porque combinar el movimiento del agua con el transporte animal es una estrategia reproductiva óptima. Además, como sucede con la gracilaria, los gametos de otras especies de algas rojas generan una especie de adhesivo. Se creía que era para pegarse a los femeninos, pero bien podría ser para hacerlo a las patas de estos crustáceos u otros animales.

“Se creía que la fertilización con la ayuda de animales surgió entre las plantas que se trasladaron a tierra hace 450 millones de años. Pero las algas rojas surgieron hace más de 800 millones de años”.

Myriam Valero, responsable de investigación en el CNRS francés y directora del Laboratorio Internacional Franco-Chileno

Myriam Valero es responsable de investigación en el CNRS francés y directora del Laboratorio Internacional Franco-Chileno integrado por las universidades mencionadas arriba. Como autora sénior del artículo publicado en Science, destaca la relevancia de este hallazgo: “Hasta hace poco, se creía que la fertilización con la ayuda de animales surgió entre las plantas que se trasladaron a tierra hace 450 millones de años”, cuenta en un correo. Pero, añade, “las algas rojas surgieron hace más de 800 millones de años y su fertilización a través de intermediarios animales puede ser anterior al origen de la polinización en la tierra”. Cabe otra posibilidad que apunta esta experta en biología y ecología de las algas: “No podemos descartar que diferentes mecanismos de fertilización mediados por animales evolucionaran de forma independiente y repetida en ambientes terrestres y marinos”.

Esa evolución paralela de una buena idea (usar dos o más vectores para lograr la fertilización) tiene su mejor ejemplo en un descubrimiento realizado en aguas mexicanas hace una década. Entonces, investigadoras del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) hicieron un gran hallazgo que casi pasó desapercibido. En una laguna de Puerto Morelos, en el Caribe mexicano, observaron cómo ejemplares de varias especies de crustáceos forrajeaban en las flores de la Thalassia testudinum. Esta macroalga, conocida como hierba de tortuga, es una auténtica planta que se diferencia de las terrestres en que vive en el mar. La observación, replicada en el laboratorio años después, supuso el primer caso de polinización marina hallado hasta entonces.

Brigitta van Tussenbroek, directora del equipo que hizo el descubrimiento, valora ahora lo descubierto en las gracilarias. “Este es un hallazgo muy emocionante, ya que es la segunda vez que se encuentra fertilización mediada por animales en el ambiente marino. La primera vez fue para las praderas marinas de T. testudinum, un grupo completamente diferente de macrófitas. Hasta estos estudios se pensaba que el transporte de gametos o polen estaba exclusivamente mediado por el agua”.

Tussenbroek coincide con las descubridoras de la fertilización en las algas rojas en que, como sucede en tierra donde “muchas plantas terrestres disponen de más de un mecanismo de polinización, lo más probable es que la fertilización mediada por animales coincida con el transporte de polen o gametos masculinos por las corrientes de agua”.

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter e Instagram, o apuntarte aquí para recibir nuestra newsletter semanal.