*La interrogante fue parte de una importante investigaci\u00f3n. Por\u00a0Por Claudio A. S\u00e1ez y Paula Celis-Pl\u00e1 (Universidad de Playa Ancha).\u00a0<\/p>\n
Las macroalgas son base de las cadenas tr\u00f3ficas en los ecosistemas de la Ant\u00e1rtica,siendo indispensables para sustentar importantes comunidades biol\u00f3gicas de alto valor ecol\u00f3gico. Considerando que las proyecciones m\u00e1s negativas para el fin del siglo XXI pronostican un incremento de hasta 6 \u00b0C en las temperaturas medias del mar en la pen\u00ednsula Ant\u00e1rtica, nuestra investigaci\u00f3n expuso como modelos biol\u00f3gicos a las macroalgas intermareales verdes, rojas y pardas Monostroma hariotii, Pyropia endiviifolia y Adenocystis utricularis, respectivamente, a temperaturas de 2 \u00b0C (actualmente) y 8 \u00b0C (proyecciones futuras) por hasta cinco d\u00edas en el laboratorio de la base \u201cProfesor Julio Escudero\u201d.<\/p>\n
Los resultados demostraron que, en t\u00e9rminos ecofisiol\u00f3gicos, no hubo afectaci\u00f3n relevante de la actividad fotosint\u00e9tica en las especies estudiadas cuando las temperaturas se incrementaron. Patrones similares de no afecci\u00f3n fueron evidenciados en t\u00e9rminos de indicadores de estr\u00e9s oxidativo y defensas antioxidantes. Finalmente, la expresi\u00f3n de prote\u00ednas asociadas a mecanismos antioxidantes y de desnaturalizaci\u00f3n de prote\u00ednas se increment\u00f3 bajo aumentos de temperatura, sugiriendo su importante rol como mecanismo de adaptaci\u00f3n.<\/p>\n
Esta investigaci\u00f3n, publicada en la prestigiosa revista Science of the Total Environment (STOTEN), demostrar\u00eda que, a lo menos respecto de incrementos de temperatura, las macroalgas del intermareal de la pen\u00ednsula Ant\u00e1rtica podr\u00edan sobrevivir e inclusive prosperar ante escenarios futuros negativos asociados a Factores de estr\u00e9s por cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n
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Luego de la Revoluci\u00f3n Industrial, el exceso en la producci\u00f3n de gases de efecto invernadero, como di\u00f3xido de carbono (CO2) y metano (CH4), ha incrementado de manera exponencial en la atm\u00f3sfera, proceso en gran parte responsable del fen\u00f3meno denominado cambio clim\u00e1tico. Entre las consecuencias del cambio clim\u00e1tico, una de las m\u00e1s importantes es el progresivo aumento en las temperaturas medias del mar. El Panel Intergubernamental para el Cambio Clim\u00e1tico (IPCC, en sus siglas en ingl\u00e9s) ha predicho que las temperaturas del mar podr\u00edan subir entre 2 y 6 \u00b0C para fines del siglo XXI.<\/p>\n
En este contexto, se ha determinado que la pen\u00ednsula Ant\u00e1rtica ser\u00e1 uno de los lugares del planeta m\u00e1s afectados por los aumentos de temperaturas derivados del cambio clim\u00e1tico, poniendo en riesgo un porcentaje importante de organismos con alto valor ecol\u00f3gico.<\/p>\n
Es importante considerar que las macroalgas son base de las cadenas tr\u00f3ficas en ecosistemas templados y polares, por lo que su presencia y prevalencia es determinante para el equilibrio de ecosistemas con gran diversidad ecol\u00f3gica y relevancia econ\u00f3mica.<\/p>\n
Con el financiamiento de los proyectos INACH rt_09_16 (\u201cRespuestas bioqu\u00edmicas y moleculares revelan mecanismos de tolerancia en macroalgas de la Ant\u00e1rtica para prosperar bajo cambio clim\u00e1tico\u201d) y RG_10_18 (\u201cRespuestas fotoprotectoras en macroalgas marinas ant\u00e1rticas, debido a condiciones de estr\u00e9s por cambio clim\u00e1tico\u201d), dirigidos por los doctores Claudio S\u00e1ez Avaria y Paula Celis Pl\u00e1, respectivamente, ambos de la Universidad de Playa Ancha (UPLA), y en un esfuerzo internacional que incluy\u00f3 a los doctores Fernanda Rodr\u00edguez y C\u00e9line Lavergne (UPLA), Nelso Navarro (Universidad de Magallanes), Pirjo Huovinen e Iv\u00e1n G\u00f3mez (Universidad Austral de Chile), Alejandra Moenne (Universidad de Santiago de Chile) y Murray T. Brown (University of Plymouth; Reino Unido), realiz\u00f3 una ambiciosa investigaci\u00f3n conducente a entender las respuestas y el potencial de sobrevivencia de las macroalgas del intermareal costero de la pen\u00ednsula Ant\u00e1rtica ante futuros incrementos de temperatura asociados al cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n
Las especies de macroalgas verdes, rojas y pardas Monostroma hariotii, Pyropia endiviifolia y Adenocystis utricularis, respectivamente, utilizadas como modelos de estudio para esta investigaci\u00f3n, fueron colectadas en punta Artigas (62\u00b0 02\u2019 00\u201d S; 58\u00b0 21\u2019 00\u201d O; fig. 1).<\/p>\n
Luego, en el laboratorio, se sometieron a 2 \u00b0C (temperatura promedio en verano austral actual) y 8 \u00b0C (seg\u00fan predicciones negativas para fines del siglo XXI por IPCC) por hasta cinco d\u00edas; lo anterior, en la base \u201cProfesor Julio Escudero\u201d, del INACH, en la isla Rey Jorge, pen\u00ednsula Ant\u00e1rtica.<\/p>\n
Se determinaron una serie de par\u00e1metros a distintos niveles de organizaci\u00f3n biol\u00f3gica. En t\u00e9rminos ecofisiol\u00f3gicos, se midieron indicadores asociados a la fluorescencia in vivo de la clorofila a del fotosistema II de los cloroplastos de las macroalgas. Por otra parte, a nivel bioqu\u00edmico, se estudiaron respuestas antioxidantes y s\u00edntesis de compuestos antioxidantes asociados al ciclo del glutati\u00f3n – ascorbato, conocido como el sistema de control redox m\u00e1s importante en organismos fotosint\u00e9ticos.<\/p>\n
Finalmente, en t\u00e9rminos moleculares, se determinaron los niveles de expresi\u00f3n de genes que codifican por enzimas antioxidantes y prote\u00ednas de shock t\u00e9rmico (hsp como son conocidas por sus siglas en ingl\u00e9s) para la especie de macroalga P. endiviifolia, estas \u00faltimas conocidas por tener un rol sustancial en la reparaci\u00f3n de prote\u00ednas desnaturalizadas por incrementos de temperatura.<\/p>\n
Los resultados proporcionaron interesantes nociones de c\u00f3mo responder\u00edan estas macroalgas en los pr\u00f3ximos a\u00f1os. Por una parte, los datos fotosint\u00e9ticos no evidenciaron patrones que indicaran que los incrementos de temperatura indujeran una afectaci\u00f3n a nivel ecofisiol\u00f3gico en M. hariotii, P. endiviifolia y A. utricularis.<\/p>\n
Por otra parte, a nivel bioqu\u00edmico, no se evidenciaron incrementos en las concentraciones de especies reactivas de ox\u00edgeno que pudieran asociar se a altas temperaturas, por lo que la informaci\u00f3n indicar\u00eda un buen control y prevenci\u00f3n de estr\u00e9s oxidativo. Esto fue confirmado por los niveles de peroxidaci\u00f3n de l\u00edpidos, indicador de da\u00f1o oxidativo, sin cambios aparentes inducidos por los incrementos a 8 \u00b0C.<\/p>\n
As\u00ed tambi\u00e9n, los niveles de glutati\u00f3n y ascorbato, importantes compuestos antioxidantes celulares, se mantuvieron principalmente en sus formas reducidas en todas las especies estudiadas, evidenciando buen reciclaje y s\u00edntesis para mantener los controlados y evitar el da\u00f1o oxidativo, como fue confirmado anteriormente.<\/p>\n
En el caso de P. endiviifolia, se observ\u00f3 un aumento en la expresi\u00f3n de las enzimas antioxidantes testeadas (super\u00f3xido dismutasa, ascorbato peroxidasa y glutati\u00f3n reductasa), principalmente a los tres d\u00edas de exposici\u00f3n a incrementos de temperatura. Asimismo, se estudi\u00f3 la expresi\u00f3n de 5 hsp de distinta masa molecular; la mayor\u00eda de estas hsp mostraron mayores niveles de expresi\u00f3n a los tres y cinco d\u00edas de exposici\u00f3n a 8\u00b0C en comparaci\u00f3n a temperatura control de 2 \u00b0C. Un resumen infogr\u00e1fico de los principales hallazgos puede verse en la figura 2.<\/p>\n
Los resultados de la presente investigaci\u00f3n demostraron que en t\u00e9rminos ecofisiol\u00f3gicos y de metabolismo antioxidante, las macroalgas de la pen\u00ednsula Ant\u00e1rtica pudieron sobrellevar de buena manera los incrementos de temperatura a las que fueron expuestas. A nivel transcript\u00f3mico, el estudio sugiere que las macroalgas inducen mayores niveles de expresi\u00f3n de prote\u00ednas asociadas a mecanismos de tolerancia al potencial estr\u00e9s que puedan provocar los aumentos de temperatura. Lo anterior, indicar\u00eda que este proceso ser\u00eda una estrategia celular para mantener prote\u00ednas con rol en la tolerancia a ciertos niveles, suficientes para evitar estr\u00e9s y da\u00f1o celular que pueden causar aumentos de temperatura ambiental.<\/p>\n
Esta investigaci\u00f3n proporciona uno de los primeros antecedentes hol\u00edsticos a distintos niveles de organizaci\u00f3n biol\u00f3gica acerca de las potenciales respuestas de macroalgas polares antes futuras condiciones de cambio clim\u00e1tico. En este contexto, la informaci\u00f3n recopilada permitir\u00eda concluir que, por lo menos en t\u00e9rminos de incrementos de temperatura, las especies estudiadas de macroalgas intermareales verdes, rojas y pardas podr\u00edan desplegar mecanismos de tolerancia suficientes para contrarrestar y sobrevivir ante escenarios pesimistas de cambio clim\u00e1tico para fines del siglo XXI.<\/p>\n
No obstante, existe la posibilidad que algunas especies puedan modificar su cobertura latitudinal y, eventualmente, su distribuci\u00f3n hacia el sur dentro de la pen\u00ednsula Ant\u00e1rtica.<\/p>\n
Estos hallazgos han sido publicados recientemente en la prestigiosa revista internacional Science of the Total Environment (volumen 740, art\u00edculo 140379 del 2020). Algunos nuevos avances pendientes dentro de estos proyectos de investigaci\u00f3n nos entregar\u00e1n los primeros transcriptomas completos de macroalgas del intermareal ant\u00e1rtico, informaci\u00f3n que permitir\u00e1 profundizar a\u00fan m\u00e1s en respuestas y potenciales mecanismos de adaptaci\u00f3n a pr\u00f3ximos escenarios de cambio clim\u00e1tico en zonas polares del planeta.<\/p>\n
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