Ciliats, cercozous i dinoflagel·lats a 250 metres de fondària (Protistologia mediterrània, 23/2019)

Enguany fa cinquanta anys que Robert Whittaker (1920-1980) feia una proposta alternativa a la visió clàssica que divideix els organismes vivents en “Regne Vegetal” i “Regne Animal”. La de Whittaker era una proposta que seguia un esquema evolutiu. A la base hi havia el Regne de les Moneres, en el que eren inclosos tots els “organismes procariòtics”, és a dir, essencialment, els “bacteris” i assimilables. En la cúspide, Whittaker col·locava el Regne dels Animals (Animalia, en el sentit de “metazous”), el Regne de les Plantes (Plantae, en el sentit de “faneròfits”) i el Regne dels Fongs (Fungi, en el sentit que aquests organismes tenen una entitat prou diferenciada dels faneròfits). Entre mig hi havia el Regne dels Protistes (Protista), integrat pels organismes eucariotes que, o bé són unicel·lular o unicel·lulars-colonials, de tal manera que no arriben a formar teixits. Si la distinció entre moneres i protistes és clara i distinta, la diferenciació entre els protistes i els “eucariotes superiors” és més difusa. Entre els protistes, s’¡inclouen els “protozous” (el terme de “Protozoa” fou introduït per Georg August Golfuss (1782-1848) en el 1818, per bé que llavors també incloïa els coralls i no tan sols els “animals unicel·lulars”). Cal dir que John Hogg (1800-1869), ja en els anys 1860, havia proposat el Regne dels “Protoctista” que encabir-hi tots els organismes unicel·lulars. En 1866, Ernst Haeckel (1834-1919) havia parlat dels “Protista” en un sentit semblant. De Whittacker ençà, els termes “protista” i “protoctista” han estat més o menys bescanviables. Així, hom parla també de “protistòlegs” i de “protoctistòlegs”, amb una certa preferència pel primer terme. D’aquesta manera, existeix la International Society of Protistologists (ISOP). La ISOP edita la revista “The Journal of Eukaryotic Microbiology”, títol que reflecteix l’equivalència entre el terme “protista” (o “protoctista”) i el terme “microorganisme eucariòtic”. En aquesta revista, el president sortint de l’ISOP, publica una nota (“Past President’s Address”). Ahir sortia publicada la nota de John R. Dolan, que fou president de l’ISOP entre el 2016 i el 2017. Dolan, que treballa a l’Observatori Oceanologic de Vilafranca de Mar, hi ha presentat una recerca realitzada conjuntament amb els seus companys Maria Ciobanu i Laurent Coppola. Dolan et al. han mostrejat durant dos anys (2017-2018) una fossa propera al litoral provençal centrant-se en tres grups de protistes: els ciliats tintínids, els cercozous feogròmids i els dinoflagel·lats amfisolènids. La fondària és de 250 metres, és a dir corresponent a la zona “mesopelàgica” de la Mediterrània Nord-Occidental. Hi troben un seguit d’endemismes que indiquen que les poblacions mesopelàgiques de protistes són dinàmiques i d’àmplia distribució. Remarquen que l’estudi de les aigües profundes és una de les àrees pendents de la protistologia.

Cinc exemples de tintínids trobats a la Badia de Vilafranca (Provença)

Protistologia d’aigües profundes

L’Observatori Oceanologic de Vilafranca de Mar és adscrit a la Université de Paris VI. Dins de l’Observatori treballen tres unitats de recerca i docència: geologia, biologia del desenvolupament i oceanografia. Totes tres unitats són administrades conjuntament per la Paris 6 i pel Centre National de Recherche Scientifique (CNRS). La unitat d’oceanografia pren la forma de Laboratori d’Oceanografia (LOV).

John Dolan liderava el Grup d’Ecologia Microbiana Marina, avui integrat dins del grup més ample de “Biodiversitat i Biogeoquímica”. Dolan és expert en ecologia del microzooplàncton, és a dir el conjunt de zooplàncton microscòpic que s’alimenta de bacteris i d’algues microscòpiques, i que és al seu torn aliment del macrozooplànctons (copèpodes, larves de peix, etc.). Dolan ha fet estudis del microzooplàncton no tan sols en ecosistemes marins sinó també en aigües continentals (estuaris, llacs, dels tròpics fins als pols). Però també és un expert en ontogènia i sistemàtica de ciliats. Sistemàtica i ecologia es connecten en la que Dolan considera una qüestió fonamental: “per què hi ha tantes espècies diferents de microzooplàncton i per què fan coses diferents en les mateixes aigües?”.

Maria-Cristina Ciobanu també fa part de l’equip de Biodiversitat i Biogeoquímica del LOV. Hi arribà el 2016, procedent de l’Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la Mer. Té els coneixements propis de la sistemàtica de l’era òmica de la biologia molecular.

Laurent Coppola es va doctorar en geoquímica marina a la Universitat de Tolosa (2002).

La protistologia de les fondàries marines troba dificultats logístics per aconseguir mostreigs representatius. L’hàbitat més gran de terra, l’oceà profund, és al capdavall el més desconegut en termes de biodiversitat. Dolan et al. aprofiten que prop del litoral provençal hi ha diverses localitats marines que assoleixen centenars de metres de fondària. Així poden accedir a fondàries de 250 metres, que es corresponen al concepte “mesopelàgic”, és a dir la part de la columna d’aigua de mar oberta (“zona pelàgica”) que es troba entre capa fòtica (“la zona epipelàgica”, a la qual arriba prou llum com perquè hi hagi un fitoplàncton actiu) i la capa afòtica (“la zona batipelàgica”). A 250 metres de fondària la il·luminació no arriba a l’1% de la superfície del mar.

Dolan, com hem dit, és expert en ciliats, però el grup que més coneix són els tintínids. Els tintínids són organismes unicel·lulars recoberts d’una cuirassa o lloriga feta de proteïnes de secreció, però que en algunes espècies també incorpora una component mineral. Allò que més valora Dolan d’aquest grup és la seva diversitat de mides, formes i arquitectura bàsica. Hi ha una connexió entre la morfologia de la lloriga i l’estratègia d’alimentació.

A més dels ciliats tintínids, Dolan et al. han tingut en compte dos altres grups de protistes:
– cercozous feogròmids. Aquest ordre de protistes fou descrit per Haeckel el 1887. Dins dels cercozous hi ha formes ameboides i també flagel·lades, a més d’algunes espècies amb esquelets més o menys mineralitzats. Entre els feogròmids la família més coneguda és la dels challengèrids (que reberen aquest nom en honor de l’expedició oceanogràfica del HMS Challenger del 1873-1876).
– dinoflagel·lats amfisolènids. Com la resta del grup, els amfisolènids són organismes unicel·lulars amb un flagel longitudinal de batec posterior i un flagel transversal de batec ondulant, i que tenen una recoberta (amfiesma) que en alguns casos arriba a incloure plaques de cel·lulosa (teques).

Tintínids, feogròmids i amfisolènids pertanyen a grups ben diferenciats filogenèticament del “Regne Protista”. Però tenen en comú que, tot i ésser organismes unicel·lulars, són relativament grossos, en el sentit que se’ls pot identificar a través del microscopi òptic. També són prou resistents com per suportar diverses tècniques de mostreig sense desfigurar-se. És per aquestes raons que Dolan et al. els triaren per fer el seu mostreig mesopelàgic. Aquest mostreig tingué lloc, gairebé cada setmana, entre el gener del 2017 i el desembre del 2018. En resulta, doncs, una sèrie temporal d’un centenar de setmanes, la primera d’aquesta durada que es fa en el camp de la protistologia en aigües profundes.

Una sèrie temporal de dos anys

Dolan et al. troben en aquest mostreig alguns tàxons (gèneres i espècies) que serien propis exclusivament d’aigües fondes. També n’hi ha que ja es coneixien d’aigües de la capa fòtica.

Alguns dels tàxons identificats en aquesta sèrie temporal mostren fluctuacions d’abundància vinculades a l’estacionalitat. Els patrons són variats, i també cal assenyalar que hi ha tàxons amb una abundància no-estacional.

Situació meteorològica de la Mediterrània Nord-occidental del 29 d’octubre del 2018. La interacció entre una petita anomalia càlida de superfície amb una anomalia baixa de tropopausa desencadenà una ciclogènesi explosiva. Els serveis meteorològics francesos la denominaren “tempesta Adrian

En la part final del mostreig s’observen els efectes de la “tempesta Adrian”, que produí fortes inundacions a Ligúria i Provença, amb víctimes mortals i quantiosos danys materials. En els ecosistemes marins això es traduí amb una important entrada de material terrígen. Per a les zones mesopelàgiques, això constitueix una entrada de nutrients, i Dolan et al. remarquen com les poblacions de cercozous challengèrids hi respongueren positivament.

La comparació amb un mostreig mesopelàgic de les illes Açores de setembre del 2018

Dolan et al. comparen la seva sèrie temporal amb dos mostrejos realitzats prop de les Illes Açores, representatius de la zona mesopelàgica de l’Atlàntic Nord. En les dues zones apareixen alguns tintínids i amfisolínids exclusius de la zona mesopelàgica. Això indica que són protistes endèmics de la zona mesopelàgica però que, no obstant, es troben tant a la Mediterrània com a l’Atlàntic Nord, és a dir que tenen una distribució, com a poc, atlanto-mediterrània.

Dolan et al., doncs, conclouen que les aigües mesopelàgiques alberguen protistes desconeguts en les aigües superficials, i que algunes d’aquestes espècies poden tindre una àmplia distribució en l’oceà global. També remarquen el caràcter dinàmic de les poblacions, d’acord amb les fluctuacions estacionals i amb les variacions degudes a fenòmens puntuals (com la tempesta Adrian). Per Dolan et al., l’estudi dels protistes mesopelàgics és un primer pas en el llarg camí vers l’estudi dels protistes de zones batipelàgics, és a dir de la major part del volum de la biosfera terrestre.

Lligams:

Past President’s Address: Protists of the Mesopelagic and a Bit on the Long Path to the Deep Sea. John R. Dolan, Maria Ciobanu, Laurent Coppola. J. Eukaryot. Microbiol. doi: 10.1111/jeu.12744 (2019).

The Biology and Ecology of Tintinnid Ciliates: Models for Marine Plankton. Wiley-Blackwell, 2012

 

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

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir els comentaris brossa. Apreneu com es processen les dades dels comentaris.

%d bloggers like this: