Una història natural de la gorgònia ‘Paramuricea macrospina’ a 70 metres de fondària en el Canal de Menorca (Zoologia mediterrània, 39/2018)

Jordi Grinyó, de l’Institut de Ciències del Mar, de Barcelona, el primer autor i correspondent d’un article publicat a PLoS One que conté un estudi profund del cicle reproductiu sexual i dels requeriments del metabolisme energètic d’una població mesofòtica (a una fondària de 70 m) de la gorgònia Paramuricea macrospina del Canal que separar Mallorca de Menorca. Grinyó et al. ens mostren que aquesta població és gonocòrica (o unisexual) i d’una ratio sexual de 1:1. Mentre l’oogènesi dura 12-14 mesos, l’espermatogènesi s’enllesteix en 6. La fecundació té lloc devers el mes d’agost. Els ous són incubats internament, i les larves són alliberades cap al setembre-octubre. Aquest cicle reproductiu anual s’associa amb petits canvis estacionals en el contingut de matèria orgànica i de la fracció lipídica en particular. Per exemple, la variació estacional de la composició en àcids grassos no-esterificats podria ser indicativa de les necessitats metabòliques de la gametogènesi i de la incubació d’ous i larves. Les fonts alimentàries són relativament constants, però, durant tot l’any, cosa que Grinyó et al. sospiten per l’estabilitat de la composició isotòpica dels teixits. Grinyó et al. comparen les observacions fetes en aquesta població amb les realitzades en gorgònies d’ecosistemes literals per concloure que les diferències reflecteixen la major estabilitat ambiental de les zones més fondes.

Gorgònies de l’espècie ‘Paramuricea macrospina’, fotografiades a 75 m de fondària en un llit de maërl de la plataforma continental del Canal de Menorca. Les colònies fan de 8 a 15 cm d’alçada, i assoleixen una densitat típica de 3 colònies per metre quadrat.

Un corall mesofòtic

Aquesta recerca sobre un corall mesofòtic fou concebuda per Jordi Grinyó, Núria Viladrich, Josep-Maria Gili i Andrea Gori.

Jordi Grinyó Andreu és membre del Departament de Biologia Marina i Oceanografia de l’Institut de Ciències del Mar, centre amb seu a Barcelona, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Núria Viladrich és també membre de l’Institut de Ciències del Mar, alhora que manté vincles amb l’Institut de Ciències i Tecnologia Ambiental de la Universitat Autònoma de Barcelona, amb seu Cerdanyola del Vallès, on va fer la tesi doctoral sobre indicadors de salut en octocoralls.

Josep-Maria Gili és investigador a l’Institut de Ciències del Mar, com ho és també Andrea Gori.

En la investigació també participaren David Díaz, Anabel Muñoz i Sandra Mallol, tots tres de l’Instituto Español de Oceanográfia i del Centre Oceanogràfic de les Balears, amb seu a Palma. També ho féu Janire Salazar, del Departament de Biologia Marina i Oceanografia de l’Institut de Ciències del Mar.

En la metodologia emprada col·laborà també Raquel Castillo, del Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals de la Universitat Autònoma de Barcelona.

En la recol·lecció de les mostres col·laboraren els pescadors artesanal de Goga, barca de Cala Ratjada (Mallorca), i els de Curniola, barca de Ciutadella, així com Jaume Mora. En el treball de laboratori, els autors agraeixen la col·laboració de Núria Moraleda, Carlos Dominguez-Carrió, Stefano Ambroso, Ivana Simunovic i Maria Montseny.

El finançament de la recerca es va fer amb el projecte europeu LIFE+INDEMARES de “Inventario y designación de la red Natura 2000 en àrea marines del estado espanyol”, projecte administrat per Josep-Maria Gili.

Grinyó, Viladrich, Gili i Gori redactaren una proposta d’article, que seria revisada pels altres autors, i tramesa a PLoS el 4 de maig del 2018. L’edició fou encomanada a Carlo Nike Bianchi, de la Universitat de Gènova, i s’acceptà la versió definitiva el 18 d’agost, per tal de publicar el 26 de setembre.

Aquesta recerca s’emmarca en els estudis sobre els ecosistemes coral·lins mesofòtics, és a dir aquells que, situats a fondàries de 30-150 m, reben una quantitat de llum limitada. A la Mediterrània, els fons mesofòtics són constituïts per algues coral·lines (rodòfits), que arriben a formar substrats durs, com ara els llits maërl, damunt dels quals viuen coralls d’alta densitat o comunitats de gorgònies. El coneixement de la biologia d’aquests octocoralls és limitat, i sovint es fonamenta en assumpció extreta dels coralls que viuen en aigües someres.

L’espècie Paramuricea macrospina (Koch, 1882) és de les gorgònies més freqüents i abundants en els ecosistemes mesofòtics de la Mediterrània, particularment en els llits maërl de les zones més exteriors de la plataforma continental, a fondàries de 65-100 m. Grinyó et al. han estudiat una població situada en el Canal de Menorca, que viu a unes fondàries de 70, amb la finalitat de conèixer les diferències en el cicle reproductiu respecte de les gorgònies d’aigües someres.

Presa de mostres entre el 2011 i el 2013

Entre el setembre del 2011 i el maig del 2012, en el marc del projecte LANBAL sobre l’impacte de xarxes pesqueres, es colliren accidentalment colònies de Paramuricea macrospina dels fons de la plataforma continental que fa de pont entre les illes de Mallorca i Menorca. Com que aquestes mostres no cobrien el període estival, es feren immersions per recollir colònies addicionals entre el juny del 2012 i l’octubre del 2013. Totes les colònies d’aquests mostrejos eren superiors a 10 cm. De cada colònia es colliren dos fragments de branca primària (de 2 cm), dels quals un era fixat en formalina 10% i l’altre era congelat a -20ºC i després liofilitzat durant 12 hores a -110ºC a una pressió de 100 mbar.

Les mostres fixades en formalina eren després estudiades al microscopi òptic. Així hom podia distingir la presència de productes sexuals, bé fossin espermaris (pàl·lids) o oòcits (de tonalitat més fosca, consistència més dura i recoberts d’una membrana amb taques). En cada mostreig s’examinaven cinc colònies masculines i cinc colònies femenines. Per cada colònia, es triaven sis pòlips de la porció central de la branca, que eren dissecats sota una lupa binocular. Es prenien fotografies de tots els productes sexuals que s’hi trobaren. De 594 pòlips, es fotografiaren 3631 productes sexuals.

Per estudiar la sex ratio poblacional, s’utilitzaren únicament colònies recollides en juny, juliol i agost, les úniques amb els pòlips plens de productes sexuals madurs. Així doncs, aquesta estimació es va fer a partir de 90 colònies.

Les anàlisis bioquímiques es feien a partir de les mostres liofilitzades:
– la matèria orgànica del coenenquima fou quantificada en quatre colònies per cada mes de mostreig. Per fer-ho, el liòfil era reduït a cendra durant 4 hores a 500ºC, i s’inferia el pes de la matèria orgànica com la diferència entre el pes inicial del liòfil i el pes final de la cendra.
– el contingut lipídic total fou quantificat en cinc colònies per cada mes de mostreig. Per fer-ho, 10 mg de liòfil eren homogeneïtzats en 3 ml de cloroform:metanol 2:1, i es quantificaven els lípids colorimètricament, emprant el colesterol com a patró. Els resultats es normalitzaven segons el contingut de matèria orgànica.
– el contingut i composició en àcids grassos lliures es va fer en cinc colònies per cada mes de mostreig. Els liòfils eren dissolts en diclorometà:metanol 3:1, i els àcids grassos eren quantificats per cromatografia de gas. Les dades eren normalitzades pel contingut de matèria orgànica, i els àcids grassos eren classificats entre saturats (SSFA), monoinsaturats (MUFFA) i poliinsaturats (PUFFA).
– s’analitzà la composició isotòpica de carboni-13 i de nitrogen-15.

La variabilitat estacional d’aquests paràmetres bioquímics fou analitzada estatísticament amb una ANOVA. Les dades de composició d’àcids grassos foren analitzades per components principals.

Reproducció i metabolisme de Paramuricea macrospina

De les colònies determinades, Grinyó et al. estimen una ratio de 1,41 corresponent a 36 colònies masculines i 51 de femenines. Una anàlisi de xi-quadrat mostra que aquesta ratio no és significativament diferent de la de 1:1.

Per a tots els mesos de mostreig, Grinyó et al. troben colònies que contenen productes sexuals femenins. Pel que fa a la taxa de pòlips fèrtils, els valors més baixos, del 45%-66% es corresponen els mesos d’agost, setembre i octubre, mentre que per a la resta de mesos, els valors eren superiors al 80%.

Pel que fa a les colònies amb productes sexuals masculins, aquestes tan sols es trobaven entre els mesos de març i agost. Ara bé, durant aquesta etapa, gairebé el 100% dels pòlips eren fèrtils.

L’oogènesi té una durada de 12 a 14 mesos, començant el mes de juny i no acabant fins el mes d’agost de l’any següent. Això es reflecteix en un augment del diàmetre mitjà dels òocits des d’octubre fins a agost, i un augment del nombre de oòcits des de setembre fins a juny. Durant tot l’any hi ha oòcits petits (0,3 mm) arriben a ésser el 80% del total en el mes d’agost. El volum gonadal femení per pòlip augmenta des d’octubre a juliol.

L’espermatogènesi té una durada de 6 mesos, començant el mes de març i concloent el me d’agost. L’augment del diàmetre mitjà dels espermaris té lloc entre els mesos de març i agost. El nombre mitjà d’espermaris per pòlip augmenta de març a juny, i després davalla entre juliol i agost. El volum gonadal masculí per pòlip augmenta des de març a agost.

El contingut de matèria orgànica és del 27% del pes sec, amb una fluctuació estacional que va del 21% (tardor) al 34% (estiu).

El contingut lipídic total mitjà és de 137 μg/mg de matèria orgànica, amb valors molt superiors (1778) per a l’estiu.

La concentració d’àcids grassos lliures augmenta progressivament des d’octubre a agost. La fracció monoinsaturada és sempre inferior a la poliinsaturada i a la saturada, i no arriba mai al 15%. En total, Grinyó et al. identifiquen en les seves mostres 36 àcids grassos diferents. Els greixos saturats dominen en l’hivern, mentre els poliinsaturats ho fan en primavera i estiu.

Pel que fa a la concentració relativa dels isòtops de carboni-13 i de nitrogen-15, Grinyó et al. no troben diferències estacionals.

Paramuricea macrospina: gonocòria, sex ratio de 1:1 i incubació d’ous fins a l’estat larvari

Les gorgònies són un tipus d’octocorall que forma colònies en forma de ban. Els pòlips són els individus integrants de la colònia. N’hi ha gorgònies mediterrànies i tropicals. N’hi ha de gonocòriques, és a dir amb els sexes separats, de forma que hi ha colònies masculines i femenines, i n’hi ha d’hermafrodites. Pel que fa a la maduració dels ous en larves, n’hi ha gorgònies amb incubació interna, d’altres incubació superficial, i unes terceres que emeten els ous ben lluny ja d’entrada.

Grinyó et al. són els primeres a documentar el cicle reproductiu d’una gorgònia en un ecosistema mesofòtic de la plataforma continental mediterrània. P. macrospina té un cicle reproductiu anual. Les larves es desenvolupen dins dels pòlips femenins, i són alliberades durant la tardor. És una espècie gonocòrica, amb una sex ratio de 1:1. Mentre que l’oogènesi té lloc durant 12-14 mesos, l’espermatogènesi es realitza en 6 mesos: totes dues es coordinen que per a realitzar la fecundació en el mes d’estiu. En l’estiu, dins dels pòlips femenins, hi ha dues cohorts d’oòcits, la madura, apta per ser fecundada, i una immadura que no serà fecundada fins l’any vinent.

D’aquesta manera, la fecundació en P. macrospina té lloc en ple estiu, mentre que les espècies de gorgònies d’aigües someren la solen fer 2-3 mesos abans. Aquesta diferència es podria explicar per la temperatura ambiental: l’època més càlida en aquestes fondàries s’esdevé entre agost i setembre, quan s’assoleixen uns 2ºC per damunt de la temperatura mitjana anual.

En termes comparatius, els oòcits de P. macrospina són relativament petits, però mostren una alta fertilitat.

El contingut de matèria orgànica i de lípids totals de P. macrospina varia poc al llarg de l’any, però assoleix un valor més elevat en l’estiu, coincident amb l’augment del volum de productes sexuals. Els canvis estacionals en àcids grassos lliures són indicatius dels requeriments energètics de la gametogènesi (amb una mobilització dels àcids grassos poliinsaturats); alhora indiquen que la incubació de les larves en els pòlips materns no suposen una despesa energètica elevada (al capdavall, les larves s’alimenten del contingut intern dels ous).

De les dades de concentració isotòpica, Grinyó et al. destaquen el valor relativament elevat de nitrogen-15, que atribueixen al fet que la dieta de les gorgònies inclou una bona porció de copèpodes i d’altres membres de zooplàncton epibèntic.

Per Grinyó et al. seria interessant ara fer un estudi similar sobre les poblacions de P. macrospina de la Mar del Màrmara. Allà aquesta població viu a fondàries menors i sotmesa a uns corrents més forts.

Lligams:

Reproduction, energy storage and metabolic requirements in a mesophotic population of the gorgonian Paramuricea macrospina. Jordi Grinyó, Núria Viladrich, David Díaz, Anabel Muñoz, Sandra Mallol, Janire Salazar, Raquel Castillo, Josep-Maria Gili, Andrea Gori. PLoS One 13:e0203308 (2018).

 

Arxivat a Ciència i Tecnologia

Podeu escriure el vostre comentari aquí:

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: