Las asombrosas esponjas marinas de México

A diferencia de las aves y los peces, que comparten rasgos característicos como especie, en el grupo de las esponjas cada una tiene una forma diferente, por lo que su taxonomía resulta complicada

Redactado por: Prensa Animal /Agencia Informativa Conacyt

Las esponjas marinas constituyen el grupo más diverso de las comunidades que habitan los fondos marinos en los arrecifes de coral. A pesar de que han sido estudiadas ampliamente en el norte del golfo de México, en el sur su presencia había sido estudiada principalmente en los arrecifes de Veracruz, lo que motivó a investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM Campus Sisal) a emprender un registro taxonómico de este grupo en el Parque Nacional Arrecife Alacranes y los bajos arrecifales de Sisal, en la península de Yucatán.
Nuno Simões, profesor investigador de la Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación (UMDI) de la Unidad Académica Sisal de la UNAM, señaló en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt que las esponjas están presentes en todos los arrecifes, pero no siempre llaman la atención debido a que no tienen el carisma de un pez colorido.
“Un pez tiene ojos, boca, nada, se mueve, cambia de colores... Las esponjas presentan una amplia diversidad de formas y colores, y también responden a los cambios en el ambiente pero, a diferencia de un pez, las esponjas son estáticas, son animales muy primitivos. Sin embargo, aunque no construyan arrecifes como los corales, son fundamentales para crear micronichos dentro de un arrecife de coral”, indicó.
Un arrecife de coral es la floresta tropical que crece en los fondos marinos y alberga una variedad de especies ya que posee una elevada complejidad estructural vertical. “Esa complejidad la proporcionan los corales fundamentalmente, pero también las esponjas”, detalló Simões.
A diferencia de las aves y los peces, que comparten rasgos característicos como especie, en el grupo de las esponjas cada una tiene una forma diferente, por lo que su taxonomía resulta complicada. Mientras que dos esponjas con colores y formas similares pueden ser de dos especies distintas, dos esponjas con morfología o color diferente pueden ser de la misma especie.
Esta característica hace que las esponjas sean un grupo complejo de estudiar y crea la necesidad de formar gente especializada en su identificación. Durante su maestría en biología marina en el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM, Diana Ugalde se enfocó en el estudio de las esponjas marinas de Arrecife Alacranes y los bajos arrecifales de Sisal y la fauna de camarones que se asocia a ellas, bajo la asesoría de Nuno Simões y la bióloga Patricia Gómez, curadora de la Colección Nacional del Phylum Porifera “Gerardo Green”, la mayor colección de esponjas que existe en México.
Camarones y otros habitantes de las esponjas
De acuerdo con Diana Ugalde, existen más de siete mil especies de esponjas a nivel mundial, lo que representa una diversidad mucho mayor a la de los corales, además de que poseen una morfología compleja que da rugosidad al arrecife.
“Actualmente se conoce que las especies de corales están siendo afectadas por el cambio climático y el blanqueamiento, transformando el hábitat arrecifal, por lo que las esponjas están jugando un papel muy importante ayudando a que la diversidad se mantenga ya que dan rugosidad al hábitat, y esta rugosidad crea microhábitats que utilizan otras especies para vivir”, apuntó.
Cuando inició su proyecto de investigación, Diana debía resolver primero qué especies de esponjas había para después conocer qué especies estaban asociadas a ciertas esponjas, pues no existía un listado de las especies de los bajos arrecifales de Sisal y el Parque Nacional Arrecifes Alacranes. En el plan de manejo del segundo solo estaban registradas cuatro especies de esponjas, mientras que hasta el momento se han registrado más de 70, con la ayuda de Patricia Gómez.
Asimismo, se identificó la diversidad de especies que viven dentro de algunas especies de esponjas, como los crustáceos, microcrustáceos, moluscos y equinodermos. En un solo hospedero puede haber varias decenas de individuos de crustáceos, microcrustáceos, moluscos, equinodermos e inclusive peces, y muchas veces la relación hospedero-inquilino es tan estricta que ciertas especies de inquilinos solo pueden habitar una determinada especie de esponja, como el caso del camarón limpiador (Lysmata pederseni).
“Se habla mucho de los beneficios que ambos individuos (esponja-inquilino) obtienen de estas asociaciones; por un lado, las esponjas son limpiadas de los sedimentos que pueden llegar a tapar los canales por los que circula el agua, por otro lado, los inquilinos, ya sean camarones, equinodermos o peces, obtienen principalmente refugio de sus depredadores y alimento, ya sea de la materia orgánica que filtra la esponja, o algunas veces el tejido de la propia esponja, sin que se produzca un daño excesivo como para matar a la esponja”, apuntó.
De acuerdo con Ugalde, el propósito fue estudiar las esponjas no solo como un individuo sino como un hábitat para otras especies, lo que en la literatura se conoce como especies “paraguas”, ya que son aquellas especies que al ser conservadas protegen de forma indirecta muchas otras especies que componen la comunidad de su hábitat, en este caso las especies que habitan dentro de las esponjas.
Funciones de las esponjas en el ecosistema arrecifal
Además de proveer hábitats a otras especies, hay esponjas que son perforadoras y representan un importante factor en la erosión del carbonato de calcio de corales muertos que se encuentran aún en la estructura. “El arrecife siempre está intentando crecer y, entre otros organismos que degradan el arrecife, una cierta clase de esponjas es importante para perforarlo y consumirlo”, indicó Nuno Simões.
“Si se sigue manteniendo la estructura del coral ya muerto, ese carbonato de calcio no está disponible para otros organismos que lo necesitan, ya sea corales, moluscos y otros invertebrados; entonces las esponjas ayudan a erosionar este carbonato y dejarlo disponible para otros organismos. Esto es muy importante ya que en un ecosistema siempre se necesita mantener el equilibrio de erosión-acreción, pues si el arrecife no se erosiona, no puede crecer”, agregó Diana Ugalde.
Otra de sus grandes funciones es la filtración del agua, pues se encargan de filtrar miles de litros al día, lo que contribuye a limpiar la columna del agua y a mantener el agua del arrecife con cierta calidad. Las esponjas no son el único grupo filtrador, pero son las que llevan a cabo el mayor volumen de filtración del sistema, de acuerdo con Diana Ugalde.
Algunas especies son indicadoras de la salud del hábitat y de los impactos que ha tenido. Otras especies simbiontes de corales mantienen a las colonias coralinas unidas y esto da mayor estabilidad en el fondo marino, “ayudan a pegarlo, por así decirlo”, indicó Simões.
Pegar, erosionar, filtrar el agua, proveer refugio, mantener el sistema en funcionamiento y ser una fuente importante de alimento para las tortugas, peces y otros invertebrados son algunas de sus principales funciones en el ecosistema.
Por otro lado, la evolución ha hecho que estos organismos se armen de defensas químicas contra sus depredadores. Muchos peces no comen esponjas porque tienen un mal sabor o porque pueden llegar a ser "tóxicas" y provocar una sensación de quemazón, a estas se les conoce como esponjas de fuego.
“Desde la biotecnología, se han extraído muchos de estos compuestos y se ha encontrado que tienen funciones antitumorales. La citarabina es usada en el tratamiento de la leucemia y el linfoma de Hodgkin; hay otras que tienen aplicación antimicótica, antimicrobiana y son una fuente para otras investigaciones de este tipo en el campo de la medicina”, agregó.
Plasticidad morfológica de las esponjas
El reto en la taxonomía de las esponjas es que una especie puede tener una gran plasticidad morfológica y esto limita a los seres humanos para distinguirlas con facilidad. Por tanto, se tienen que utilizar otras herramientas, como la observación bajo el microscopio electrónico de barrido de las estructuras llamadas espículas, donde está la clave para su identificación.
“Morfológicamente poseen unas estructuras llamadas espículas, en otros casos fibras de espongina o la combinación de ambas que les dan la estructura. Estas espículas son como los huesos de las esponjas, nosotros tenemos que observarlas bajo el microscopio para poder decidir si es de una familia o de otra y ciertos conjuntos de espículas nos van a llevar a una familia, a un género o a una especie”, indicó Diana Ugalde.
En algunos casos particulares, en una misma familia es tan alta la plasticidad que no se pueden distinguir con facilidad las especies que hay dentro de un mismo género, por lo que se requieren herramientas moleculares que permitan obtener una identificación precisa de las especies.
Nuevos registros de esponjas para el golfo de México
En el golfo de México, Patricia Gómez ha estudiado esponjas en algunas áreas de Veracruz y del Banco de Campeche, por lo que los investigadores buscaron cubrir otros arrecifes que tienen difícil acceso por su distancia de la costa. Como resultado, Diana Ugalde y el grupo de trabajo ha identificado más de 100 especies de esponjas, artículo en el cual trabaja en colaboración con Patricia Gómez y Nuno Simões.
Para saber más
Como parte del grupo Biodiversidad Marina de Yucatán (BDMY), Nuno Simões, Diana Ugalde y Tonali Mendoza organizan el Curso de Taxonomía y Sistemática de Esponjas, que impartirán del 24 de julio al 4 de agosto de 2017 en la Unidad Académica Sisal, UNAM.
En 2015, los investigadores publicaron Marine sponges (Porifera: Demospongiae) from the Gulf of México, new records and redescription of Erylus trisphaerus, estudio que presenta siete nuevos registros de especies para el golfo de México y más de 12 nuevos registros para México. “Se trata de descubrir cosas nuevas, no es una especie nueva pero no sabíamos que estaba ahí, a esto se le llama biodiscovery”, señaló Nuno Simões.
La siguiente etapa de la investigación consiste en entender los patrones en la distribución de las comunidades de esponjas. “Sabemos que el golfo de México es una cuenca que se alimenta de aguas del Caribe, por lo que ahora queremos comparar los arrecifes que están en el golfo de México con respecto al Caribe, y su lejanía con el canal de Yucatán” , indicó Diana Ugalde.
En un artículo sobre los corales gorgonias, se señala que la diversidad de estos organismos disminuye con respecto a la lejanía del canal de Yucatán, por lo que los investigadores buscan conocer si existe un patrón similar o diferente para las esponjas.
Actualmente, Diana Ugalde colabora activamente con el grupo interdisciplinario Biodiversidad Marina de Yucatán (BDMY) —fundado por Nuno Simões— como coordinadora del proyecto "Biodiversidad del sur del golfo de México", así como en la dirección asociada de una tesis de maestría de esponjas crípticas de arrecifes del Banco de Campeche y dos tesis de licenciatura de esponjas del Sistema Arrecifal Veracruzano.