Ecobiología y biotecnología de esponjas

El “Sponge Ecobiology and Biotechnology Group” (SEB) combina objetivos de investigación básica con otros de potencial aplicación práctica. El trabajo se desarrolla en torno a los invertebrados marinos, principalmente en esponjas (Porifera), un grupo de organismos de notable importancia por varias razones:

1) desempeñan un papel ecológico relevante en numerosos hábitats marinos claves (arrecifes de coral, manglares, márgenes continentales, etc.
2) presentan un gran potencial biotecnológico derivado tanto de la producción de substancias y materiales de interés humano, como de su aplicabilidad como biofiltros y bioindicadores ambientales
3) tienen un carácter de eslabón evolutivo entre protozoos y metazoos, que convierte a este grupo en una pieza clave para explicar los sistemas moleculares y celulares que permitieron la emergencia evolutiva del Reino Animal. Pese a la importancia estratégica de este grupo, nuestro país solo cuenta con un reducidísimo grupo de especialistas.

Por tanto, el objetivo de nuestro grupo de investigación es la generación de conocimiento básico con potencial de aplicación práctica en tres líneas principales:

1. Eco-biología de la silicificación en Porifera y su aplicación biotecnológica
En el ámbito de los procesos ecológicos se investiga el papel de las esponjas en:
– el ciclo biogeoquímico de nutrientes marinos cruciales para la producción primaria (con énfasis en el silicato)
– en biorremediación de polución orgánica y bacteriana en la columna de agua
– como bioindicadores de cambios ambientales globales.
Las investigaciones sobre el uso del silicato marino por esponjas no sólo tienen derivaciones biológicas y ecológicas, sino también potenciales aplicaciones biotecnológicas por su utilidad en la fabricación de materiales de interés industrial. Actualmente, se está colaborando con varios grupos internacionales para calibrar la señal isotópica de la sílice biogénica de esponjas para conseguir un uso más eficiente como marcadores paleoambientales y también como biomateriales. Por tanto, uno de los objetivos prioritarios en el presente y en un futuro próximo es la investigación de los mecanismos celulares y ultrastructurales que participan en la biosilicificación, para su aplicación biotecnológica.

2. Eco-biología reproductiva de Porifera y su aplicación biotecnológica
La investigación realizada durante los últimos diez años sobre diversos aspectos de la reproducción de esponjas se está empleando ahora para establecer cultivos piloto de esponjas y conseguir:
– la producción de substancias de interés (cultivo en bioreactores)
– el tratamiento de aguas residuales de piscifactorías marinas (cultivando en instalaciones de acuicultura paralelas)
– en ornamentación de acuarios marinos

3. Biología evolutiva de metazoos basales
Los diversos estudios histológicos y citológicos realizados durante los últimos diez años nos han llevado a un conocimiento exhaustivo de la anatomía y la ultraestructura de estos organismos. Este conocimiento está resultando de gran interés en el campo de la biología evolutiva, ya que permite ser confrontado con las hipótesis propuestas desde las numerosas filogenias moleculares (rRNA, mtDNA, genes nucleares) que se están formulando para intentar deducir el origen y la evolución inicial de los grupos basales del Reino Animal (placozoos, esponjas, cnidarios y ctenóforos).