En el marco del proyecto DeepFall (http://www.deepfall-project.eu) liderado por Chiara Romano y Daniel Martin, investigadores del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC), se han estudiado la diversidad y la biogeografía de los moluscos bivalvos xilófagos (organismos perforadores de madera) de aguas profundas en el océano Atlántico nororiental. En el estudio, llevado a cabo en colaboración con el Instituto Max Planck de Microbiología Marina (Alemania), el Observatorio Oceanográfico de Banyuls (Francia) y el Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California (USA), también se ha descrito un nuevo un nuevo género de la familia Xylophagaidae que se caracteriza por aprovechar la materia orgánica que llega en el océano profundo.
¡La materia orgánica no se desaprovecha nunca en el océano profundo!
Los residuos y los escombros, incluidos los contaminantes y, por supuesto, los plásticos, pueden llegar eventualmente a hundirse hasta las zonas más profundas de los océanos. Y aunque es evidente que esta llegada suele ser negativa para el ecosistema marino, también es cierto que la materia orgánica de origen continental que llega a aguas profundas es aprovechada por algunos organismos muy característicos.
La madera sumergida se convierte en una fuente muy importante de alimento para diversas formas de vida únicas que habitan las aguas más profundas del océano. La madera crea pequeñas islas orgánicas en el fondo del mar y puede albergar una fauna muy diversa, especializada en degradarla y digerirla, gracias a estar asociada con microorganismos celulolíticos simbiontes. El alto consumo de oxígeno durante este proceso transforma el ambiente en anóxico y sulfuroso, propiciando así el desarrollo de comunidades microbianas quimiosintéticas y la presencia de invertebrados asociados a simbiontes oxidantes del azufre.
Los bivalvos perforadores de la familia Xylophagaidae son los principales responsables de la degradación estructural y del reciclaje de esta madera en profundidad. Utilizan la madera como refugio y alimento, ya que tienen una capacidad de filtración (el mecanismo habitual mediante el que se alimentan muchos bivalvos) limitada. Estos bivalvos son, pues, organismos clave para las comunidades que viven en estos ecosistemas que, por su especial naturaleza son efímeros y presentan distribuciones muy irregulares. Por estos dos motivos, su diversidad y su distribución biogeográfica son prácticamente desconocidas.
Experimentos con maderas sumergidas y análisis morfológicos y moleculares
La diversidad y distribución biogeográfica de los Xylophagaidae se ha estudiado gracias a depósitos experimentales de madera que, a lo largo de diferentes campañas oceanográficas, se distribuyeron desde latitudes boreales hasta templadas, tanto en aguas del Atlántico nororiental como del Mediterráneo y en un rango de 130 a 2.300 metros de profundidad.
Los principales objetivos del estudio fueron (1) investigar la diversidad y la filogenia de la familia Xylophagaidae, (2) determinar sus códigos de barras de ADN, (3) evaluar la conectividad genética poblacional de las especies más comunes, y (4) elaborar conclusiones sobre sus requisitos ecológicos.
Utilizando análisis moleculares basados en genes mitocondriales y nucleares (COI, 18S rRNA, 28S rRNA), los resultados muestran que el género Xylophaga es polifilético, es decir, agrupa organismos que no tienen un único antepasado común reciente. Por este motivo, los investigadores implicados revisaron su sistemática y concluyeron que era necesaria la descripción de un nuevo género, al que nombraron Xylonora.
Integrando morfología y la genética, los investigadores pudieron demostrar que las muestras recogidas incluían siete especies diferentes, tres de ellos no descritas y que, probablemente, corresponden a especies nuevas. Las restantes especies presentaban características contrastantes. Por ejemplo, Xylophaga dorsalis y el miembro del nuevo género Xylonora atlántica son frecuentes y con amplias distribuciones atlánto-mediterráneas, amplios rangos batimétricos, térmicos y de salinidad y una conectividad genética relativamente alta. En cambio, Abditoconus brava es estrictamente una especie de profundidad y, aunque se encuentra a ambos lados de la entrada en el Mediterráneo, presenta una conectividad genética limitada.
Al proporcionar los primeros códigos de barras del ADN de los bivalvos xilófagos, los investigadores esperan poder facilitar la delimitación de las especies de la familia, y así promover la adquisición de futuros conocimientos taxonómicos y ecológicos. El estudio realizado ha permitido también comprobar que los depósitos experimentales de madera podrían usarse como herramientas eficientes para recolectar este y otros tipos de organismos marinos que habitan las profundidades del océano en futuros estudios dirigidos a mejorar el conocimiento sobre sus capacidades de dispersión y la conectividad de sus poblaciones. Sin duda, este tipo de investigaciones podría proporcionar conocimientos cruciales para la planificación de estrategias que faciliten la gestión sostenible de las especies y ecosistemas de aguas profundas.
El articulo recientemente publicado en la plataforma de ciencia abierta Frontiers Marine Science se puede descargar libremente aquí.
El proyecto DeepFall
La vida de los organismos de aguas profundas depende, en general, de la caída de partículas y materia orgánica que proviene de aguas menos profundas. Del mismo modo que los de origen natural, algunos materiales de origen antropogénico se acumulan en el fondo marino. Más concretamente, la madera que llega al mar y se hunde hasta alcanzar los fondos más profundos provoca cambios muy relevantes en el ecosistema, entre los que destaca el asentamiento de numerosas especies de aguas profundas, desde bacterias quimiosintéticas hasta invertebrados especializados.
El Proyecto DeepFall tiene como objetivo contribuir al conocimiento de los ecosistemas de aguas profundas y los fenómenos biológicos que en ellos ocurren, respondiendo a preguntas específicas como ¿Cuál es el destino de los desechos terrestres, especialmente la madera, que se acumulan en el fondo del océano? y ¿Qué especies pueden aprovechar la madera hundida?
El proyecto ha recibido financiación del Programa Personas (Acciones Marie Curie) del séptimo Programa Marco de la Unión Europea.
