Los corales también duermen, a pesar de no tener sistema nervioso, y lo hacen para reparar su ADN y proteger su relación con los microorganismos que los nutren. Un estudio internacional revela que este descanso nocturno es un mecanismo evolutivo muy antiguo, clave para mantener la simbiosis que sostiene los arrecifes de coral.
Los corales también duermen para proteger su equilibrio biológico
Un estudio pionero demuestra que los corales descansan por la noche para reparar daños celulares y mantener el equilibrio con sus microbios simbiontes.
Los corales necesitan descansar entre el atardecer y el amanecer para recuperarse del estrés oxidativo causado por sus microbios durante la fotosíntesis diurna. Investigadores han identificado un patrón biológico compartido día-noche que sustenta la simbiosis coralina.
El estudio sugiere que el sueño es un antiguo mecanismo evolutivo que ayudó a equilibrar las relaciones entre el huésped y el microbio hace miles de millones de años. Este ritmo opera incluso en organismos sin sistema nervioso, como los corales.
Dormir es esencial para gran parte del reino animal. Durante la noche, los mecanismos de reparación de neuronas y tejidos se activan para recuperarse de la actividad diaria. Hacerlo conlleva riesgos: los organismos que duermen son más vulnerables a los depredadores. Aun así, este fenómeno se extiende desde los mamíferos hasta los invertebrados.
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Hasta ahora, sin embargo, se desconocía si otros grupos más antiguos y sin neuronas, como los corales, realizaban algún tipo de descanso nocturno.
El estudio fue liderado por el Instituto de Biología Evolutiva (IBE), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Pompeu Fabra (UPF). Y publicado en Cell Host & Microbe. Revela que los corales también duermen, a pesar de no disponer de sistema nervioso, mientras su microbioma se mantiene despierto.
Por primera vez, se ha identificado in situ un patrón biológico día-noche que trasciende al individuo y que ayuda a sostener una relación simbiótica. Los corales de los arrecifes necesitan descansar entre la puesta y la salida del sol para recuperarse del estrés oxidativo provocado por sus microbios durante las horas de luz, cuando estos los nutren a través de la fotosíntesis.
La investigación, llevada a cabo por el grupo de Javier del Campo, investigador principal del IBE (CSIC-UPF), apunta a que el sueño es un mecanismo evolutivo más antiguo de lo que se pensaba, que podría haber contribuido a mantener el equilibrio de las relaciones huésped-microbio hace miles de millones de años.
Día y noche en la simbiosis de los corales
El estudio se realizó en vivo en el arrecife coralino de la isla de Curazao (mar Caribe), donde se estudió un coral cerebro (Pseudodiploria strigosa) y su simbionte, el alga Breviolum, que habita en el interior de sus células y le proporciona nutrientes cuando realiza la fotosíntesis.
Para poder llevar a cabo la investigación, el equipo realizó inmersiones cada seis horas durante tres días a unos cinco metros de profundidad. y estudió por primera vez in situ la actividad del coral y de su microbioma de día y de noche.
Cada seis horas analizaron la expresión de los genes del coral y de sus simbiontes y descubrieron que el huésped duerme por la noche, a pesar de no tener sistema nervioso.
“P. strigosa, el coral, duerme un tercio del día, como los humanos, y el ciclo día-noche regula su ritmo biológico, conocido como ritmo circadiano”, comenta Bradley Allen Weiler, primer autor del estudio y anteriormente investigador predoctoral en el grupo de del Campo en el IBE (CSIC-UPF). Mientras tanto, los microbios del coral se mantienen activos y estables.
Los corales duermen para proteger el equilibrio
Cuando se hace de noche, los corales activan mecanismos para reparar el ADN dañado durante la vigilia. A lo largo del día, los simbiontes realizan la fotosíntesis dentro de las células del coral. Como resultado producen materia orgánica que lo nutre, pero también se generan de rebote compuestos reactivos de oxígeno que pueden dañar los tejidos y el material genético del huésped.
Así, cuando los corales duermen, minimizan estos efectos y protegen su relación con los microbios. “Por la noche, los corales reparan el ADN dañado por sus simbiontes”, explica del Campo, también profesor asociado en la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science de la Universidad de Miami.
“Los microbios dejan de hacer la fotosíntesis, pero mantienen otras funciones celulares y no necesitan un descanso prolongado”.
El estudio muestra cómo las relaciones mutualistas pueden ser beneficiosas a pesar de comportar efectos colaterales. El sueño del coral le permite recuperarse diariamente de los daños acumulados y sostiene en el tiempo una simbiosis que, de otro modo, sería tóxica.
“Es posible que estos microorganismos quedaran atrapados dentro de las células del coral hace miles de millones de años, y que este contacto acabara dando lugar a una relación mutuamente beneficiosa. Aun así, estas relaciones no son intencionales y, si se mantienen, es gracias a ciertos compromisos”, añade del Campo.
El legado evolutivo de los corales
La nueva investigación puede orientar políticas de restauración que cultivan corales ex situ para su reintroducción.
“Ahora comprendemos mejor la fisiología de los corales, considerados los grandes arquitectos de los ecosistemas marinos”, comenta Weiler. También puede ayudar a entender cómo los microorganismos influyen en la respuesta de los animales al cambio climático.
El estudio confirma que el sueño es un mecanismo ancestral, presente desde los primeros animales hace miles de millones de años. Y que sirve para reparar el ADN y los tejidos dañados durante la actividad diaria.
“A menudo pensamos que solo los animales con cerebro necesitan dormir, pero todos los seres vivos deben repararse de alguna manera. Establecer un ritmo interno que lo facilite ha sido una estrategia evolutiva muy antigua y exitosa”, añade del Campo.
Por primera vez, se ha demostrado que el sueño también pudo ser clave para mantener relaciones entre especies que evolucionaron juntas. “Este estudio nos invita a repensar las relaciones simbióticas de la naturaleza y a valorar el papel esencial que han tenido a lo largo de la historia evolutiva hasta hoy”, concluye del Campo.
El trabajo de campo en Curazao monitoreó a los corales y sus algas simbiontes mediante inmersiones regulares. El análisis de expresión génica reveló latencia nocturna en los corales. Mientras que los microbios asociados se mantuvieron metabólicamente estables y despiertos.
El descanso nocturno permite la reparación del ADN tras el daño fotosintético diurno, preservando el mutualismo. Los hallazgos fundamentan las estrategias de restauración de corales. Y destacan el sueño como un proceso fundamental que apoya la resiliencia y la evolución de los ecosistemas. Seguir leyendo en NATURALEZA
