La calcificación en los corales es el proceso de biomineralización de carbonato de calcio (CaCO3) en forma de aragonito, que permite la formación de los esqueletos en los corales escleractinios.[1] La secreción de carbonato por parte de los corales es un proceso de gran importancia, ya que origina la construcción de los arrecifes de coral, ecosistemas marinos de gran importancia debido a la riqueza y abundancia de especies que albergan.[2]
La formación del esqueleto dentro de los corales, es un proceso exclusivo de los corales escleractinios que pertenecen al Phylum Coelenterata (Cnidaria), clase Anthozoa y orden Scleractinea. Los corales escleractinios son organismos coloniales o modulares constituidos por unidades estructurales llamadas pólipos que viven en asociación simbiótica con micro-algas del género Symbiodinium sp. que habitan su tejido.[3] El proceso de fotosíntesis llevado a cabo por las algas simbióticas, les aporta a los pólipos alrededor del 95% de sus requerimientos energéticos que se destinan a diferentes procesos fisiológicos incluida la calcificación.[3] Esta relación simbiótica acelera la secreción de CaCO3 en cada pólipo presente en la colonia.[4] Permitiendo que varias capas anuales de CaCO3 se vayan acumulando a lo largo de la vida del coral originando el crecimiento del esqueleto del coral. Por su parte, a medida que la colonia crece, bandas de alta y baja densidad son marcadas en el esqueleto coralino (Knutson 1972). A partir de estas bandas, se pueden medir diferentes parámetros de crecimiento del esqueleto coralino mediante 3 variables que contienen información complementaria: la densidad del esqueleto (g CaCO3 cm-3), tasa de extensión anual de la colonia (cm año-1) y su tasa de calificación anual (g CaCO3 cm-3 año-1).[5] El crecimiento y la variación en la forma del esqueleto coralino están controlados por 2 factores:
1- la cantidad de energía disponible para la precipitación de material calcáreo y
2- la manera en la que este material es utilizado por el coral para construir su esqueleto.
Las diferencias en este último resultan en 2 estrategias de crecimiento de los corales: invertir los recursos para calcificar y formar esqueletos más densos, o bien, para formar esqueletos con mayor extensión.[6]
Factores que modulan la calcificación coralina
Temperatura
La temperatura es un factor que guarda una relación estrecha con la tasa de calcificación de diversas especies de coral (Carricart-Ganivet et al. 2012). Aunque cada especie de coral posee una sensibilidad diferente al aumento de temperatura (Carricart-Ganivet et al. 2012), se ha visto que los umbrales térmicos promedio se alcanzan alrededor de los 26-28 °C .[7] Contrariamente el límite inferior de este umbral térmico, también llamado estrés por frío, se alcanza a los < 20°C.[8] Cuando se superan estos umbrales, la calcificación se reduce y consecuentemente la cantidad de CaCO3 aportada por cada especie es menor. Por otra parte, aumentos prolongados de altas temperaturas (≥ 3 semanas) puede romper la relación simbiótica entre el alga y su hospedero, causando la expulsión de las algas (Blanqueamiento), resultando en tasas de calcificación reducidas y mortalidades masivas que afectan de manera negativa la producción de CaCO3 en los arrecifes.[9]
La luz (PAR)
La luz, específicamente el espectro de ≈400 a 700 nm de la radiación solar, es fundamental para la calcificación de los corales constructores de arrecife.[10] Esto se debe a la simbiosis que mantienen con las algas dinoflageladas de la Familia Symbiodiniaceae de las cuales obtienen hasta el 95% de la energía que necesitan para formar su esqueleto.[11] La calcificación en los corales se lleva a cabo en el sitio de la esqueletogenesis a donde se bombea el calcio, con la ayuda del ATP que las mitocondrias de las células calicobásticas generan por medio del glicerol y oxígeno derivado de la fotosíntesis de las algas simbiontes.[11]
Véase también
Referencias
- ↑ Tambutté, Sylvie; Holcomb, Michael; Ferrier-Pagès, Christine; Reynaud, Stéphanie; Tambutté, Éric; Zoccola, Didier; Allemand, Denis (15 de noviembre de 2011). «Coral biomineralization: From the gene to the environment». Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. Coral Reefs: Future Directions (en inglés) 408 (1): 58-78. ISSN 0022-0981. doi:10.1016/j.jembe.2011.07.026. Consultado el 23 de abril de 2022.
- ↑ Perry, C. T.; Spencer, T.; Kench, P. S. (1 de diciembre de 2008). «Carbonate budgets and reef production states: a geomorphic perspective on the ecological phase-shift concept». Coral Reefs (en inglés) 27 (4): 853-866. ISSN 1432-0975. doi:10.1007/s00338-008-0418-z. Consultado el 23 de abril de 2022.
- ↑ a b GATTUSO, JEAN-PIERRE; ALLEMAND, DENIS; FRANKIGNOULLE, MICHEL (1 de febrero de 1999). «Photosynthesis and Calcification at Cellular, Organismal and Community Levels in Coral Reefs: A Review on Interactions and Control by Carbonate Chemistry1». American Zoologist 39 (1): 160-183. ISSN 0003-1569. doi:10.1093/icb/39.1.160. Consultado el 23 de abril de 2022.
- ↑ Allemand, Denis; Ferrier-Pagès, Christine; Furla, Paola; Houlbrèque, Fanny; Puverel, Sandrine; Reynaud, Stéphanie; Tambutté, Éric; Tambutté, Sylvie et al. (1 de octubre de 2004). «Biomineralisation in reef-building corals: from molecular mechanisms to environmental control». Comptes Rendus Palevol. BIOMINERALISATION : DIVERSITE ET UNITE (en inglés) 3 (6): 453-467. ISSN 1631-0683. doi:10.1016/j.crpv.2004.07.011. Consultado el 23 de abril de 2022.
- ↑ Carricart-Ganivet, Juan P.; Barnes, David J. (31 de mayo de 2007). «Densitometry from digitized images of X-radiographs: Methodology for measurement of coral skeletal density». Journal of Experimental Marine Biology and Ecology (en inglés) 344 (1): 67-72. ISSN 0022-0981. doi:10.1016/j.jembe.2006.12.018. Consultado el 23 de abril de 2022.
- ↑ Carricart-Ganivet, J. P. (1 de noviembre de 2007). «Annual density banding in massive coral skeletons: result of growth strategies to inhabit reefs with high microborers’ activity?». Marine Biology (en inglés) 153 (1): 1-5. ISSN 1432-1793. doi:10.1007/s00227-007-0780-3. Consultado el 23 de abril de 2022.
- ↑ Carricart-Ganivet, Juan P.; Cabanillas-Terán, Nancy; Cruz-Ortega, Israel; Blanchon, Paul (1 de marzo de 2012). «Sensitivity of Calcification to Thermal Stress Varies among Genera of Massive Reef-Building Corals». PLOS ONE (en inglés) 7 (3): e32859. ISSN 1932-6203. PMC 3291612. PMID 22396797. doi:10.1371/journal.pone.0032859. Consultado el 23 de abril de 2022.
- ↑ Manzello, Derek P.; Enochs, Ian C.; Kolodziej, Graham; Carlton, Renée (1 de octubre de 2015). «Coral growth patterns of Montastraea cavernosa and Porites astreoides in the Florida Keys: The importance of thermal stress and inimical waters». Journal of Experimental Marine Biology and Ecology (en inglés) 471: 198-207. ISSN 0022-0981. doi:10.1016/j.jembe.2015.06.010. Consultado el 23 de abril de 2022.
- ↑ Hoegh-Guldberg, Ove (1999). «Climate change, coral bleaching and the future of the world's coral reefs». Marine and Freshwater Research (en inglés) 50 (8): 839-866. ISSN 1448-6059. doi:10.1071/mf99078. Consultado el 23 de abril de 2022.
- ↑ «Light and Bioenergetics of a Symbiotic Coral».
- ↑ a b «Calcification in bleached and unbleached Montastraea faveolata: evaluating the role of oxygen and glycerol».
