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⊛ 9 de May del 2025 ☉ Avances ⎙ Print

Las algas de Antártica también se enferman: nuevas especies de patógenos algales en las islas Shetland del Sur

Los patógenos microbianos son uno de los grupos más subrrepresentados en términos de descripción dentro de un océano cambiante, a su vez que generan interés creciente en la comunidad científica dado su rol regulador de ecosistemas saludables. Los que infectan organismos fotosintetizadores son particularmente relevantes, al controlar significativamente procesos como productividad primaria y reciclaje/transformación de nutrientes. No se han descrito parásitos de macroalgas en la Antártica hasta el momento, sino solo algas patogénicas filamentosas que crecen dentro de grandes algas pardas y rojas. En el contexto del proyecto TROY, financiado por INACH, hemos realizado diagnósticos de macroalgas antárticas de la isla Rey Jorge e isla Nelson, donde hemos encontrado distintos grupos de estos organismos desde bacterias, seudohongos o algas endófitas y hongos tipo-quítridos. Los más abundantes fueron los que afectan a algas intermareales, siendo los huéspedes con más patógenos asociados algas verdes filamentosas y algas rojas foliares. Con TROYA se generará el primer repositorio de enfermedades y sus patógenos asociados en Antártica, el que sentará precedente para empezar a incluirlos en campañas de muestreo de diversidad y ecología de comunidades en estas latitudes.

Pedro Murúa1 y Liliana Muñoz2
1 Instituto de Acuicultura y Medio Ambiente, Universidad Austral de Chile.
2 Centro i-mar, Universidad de Los Lagos.
pedro.murua@uach.cl

Debido a diversos factores antropogénicos, los biomas polares están cambiando a pasos agigantados. Se presume que el caso de la Antártica es uno de los más críticos, considerando además que es uno de los continentes menos explorados del mundo. 

Como posibilidad real, gran parte de la riqueza de especies de este continente puede estar actualmente cambiando de forma irreversible, con muchos organismos potencialmente desapareciendo sin siquiera haber sido descritos o avistados alguna vez. El caso de los microbios sería uno de los más destacables. Si contamos toda la biodiversidad sin describir en el mundo, la mayoría sería del mundo microbiano. 

Los microbios tienen una enorme cantidad de funciones ecológicas desde regulación de ciclos biogeoquímicos, reciclaje y transformación de nutrientes, así como fijación de moléculas inorgánicas en moléculas orgánicas de distinto valor nutricional. Algunos de ellos son parte clave de la producción primaria (como los árboles, pero en miniatura), mientras que otros los depredan (como pumas o lobos microscópicos). Un grupo de ellos se comporta diferente y son parásitos, es decir, nutricionalmente viven a expensas de un huésped que puede ser animal, planta, macroalga u otro microbio. Otros pueden ser patógenos, los que causan enfermedad en sus huéspedes.

Los parásitos y patógenos están siendo considerados de forma creciente como parte importante de los ecosistemas del mundo, ya que actúan como reguladores naturales de poblaciones de distintos organismos. 

En la Antártica, gran parte de los parásitos descritos han sido detectados en organismos “carismáticos” como aves y mamíferos, y en menor grado plantas y peces. El caso de las algas es uno de los más críticos, ya que se reconoce una falta de esfuerzo de muestreo a nivel global, que en el caso del Continente Blanco es considerablemente exacerbado. No se han descrito parásitos para algas antárticas y solo se han descrito algas endófitas pardas (Phaeophyceae) y verdes (Ulvophyceae), las que corresponden a pequeñas algas filamentosas que crecen dentro de su huésped (algas rojas y pardas macroscópicas) y que en ciertas circunstancias pueden causar malformaciones.

En dos años de campaña (ECA 58 y ECA 59), el contexto del proyecto TROY “Rastreando miembros claves del patobioma euarionte de comunidades antárticas costeras, con énfasis en parásitos oomicetos”, financiado por INACH, se realizaron diagnósticos de algas marinas antárticas del intermareal y submareal en la bahía Fildes, isla Rey Jorge, y norte de isla Nelson (fig. 1).

Estos diagnósticos fueron acompañados de generación de aislados de hongos y algas endófitas, así como la aislación de huéspedes de laboratorio que servirían para la generación de patosistemas antárticos, una vez se hayan identificado parásitos o patógenos candidatos.

Figura 1. Áreas de estudio dentro de islas Rey Jorge y Nelson (Shetlands del Sur) para la identificación de patógenos de macroalgas antárticas. ELE: Elefantera; ES: Escudero, PI: Pingüinera en Istmo Ardley; NE: Norte de isla Nelson; PC: Punta Cristian; AR: Punta Artigas; COL: Base Collins; BC: Bahía Cormoranes.

Durante estos dos años, se inspeccionaron en cada campaña cerca de 35 especies de macroalgas, de la cuales se distinguieron seis grupos de patógenos o parásitos comunes en los meses de verano austral en localidades estudiadas (figs. 2-6):

  1. Bacterias patogénicas del género Aquimarina, que estarían asociadas a blanqueamientos (“bleaching”) y areas verdes en algas de los géneros Palmaria y Paraglossum (fig. 2); 
  2. Hongos quitridos, lo que fueron abundantes parasitando algas Ulothrix en el intermareal alto (fig. 3); 
  3. Oomicetos, presentes parasitando algas Urospora penicilliformis y Ulothrix spp., también del intermareal alto (fig. 4); 
  4. Algas endófitas verdes, tremendamente abundantes en algas rojas Ceramiales, Gracilariales, Gigartinales, Palmariales y Plocamiales del intermareal y submareal (fig. 5), y 
  5. Algas endófitas pardas Chordariaceas, presentes principalmente coexistiendo con macroalgas pardas Desmarestiales y algunas algas rojas (fig. 6). Cabe destacar que muchas de estas algas endófitas pardas, así como algas pardas macroscópicas fueron positivas para feovirus en sus genomas (basadas en detección del gen de la proteína de la cápside mayor de estos virus o MCP), los que representarían un sexto grupo de patógenos comunes en macroalgas antárticas.

Muchas de estas especies son nuevas para la ciencia. Seudohongos tipo Sirolpidium, por ejemplo, constituyen el primer oomiceto marino descrito en la Antártica. Lo mismo pasa con los quitridos, los que serían los primeros patógenos fúngicos de macroalgas marinas antárticas. Virus y bacterias comprenden nuevos registros de estos patógenos algales para el Continente Blanco, aumentando la distribución de estos parásitos hacia el polo sur. 

Aún falta determinar el grado de parentesco de estas bacterias y virus con los encontrados en océanos distintos al océano Austral, lo que se está realizando en el último año del proyecto.

Figuras. 2-6. Patógenos de macroalgas más comunes en el verano austral de isla Rey Jorge. 2: bleaching de Paraglossum por Aquimarina sp. 3: infección de oomiceto tipo Sirolpidium. en Urospora penicilliformis. 4: Quitridiosis en Ulothrix sp.. 5: Algas verdes endófitas en Curdiea racovitzae. 6: Laminaricolax aecidioides, una endófita de Desmarestiales antarticas.

Este trabajo no sería posible sin un fuerte apoyo de colegas colaboradores (Pamela Fernández, Ignacio Garrido, Erasmo Macaya), buzos (Bastián Añasco, Andreas Schmider, Tarín Araneda), alumnos tesistas (Carlos Stange, Cynthia Méndez), los que trabajaron junto a nosotros en diversos roles multifacéticos de laboratorio y terreno, así como también el constante apoyo del grupo logístico INACH durante las campañas antes mencionadas (algunos fotografiados en fig. 7).

Figura 7. Miembros del equipo del proyecto TROY compartiendo con colegas y amigas(os) antárticas(os). De izquierda a derecha: Bastián Añasco, Pedro Murúa, Tarín Araneda, Marjo Helander, Kari Saikkonen, Olimpia Catalán, Erasmo Macaya, Pamela Fernández, Liliana Muñoz, Andreas Schmider.