Una de las rarezas de la taxonomía es que los líquenes se Especies nombres, aunque no sean organismos. Lo que podría parecer un hongo adherido a una roca es, de hecho, una comunidad de hongos y algas que viven en simbiosis. El alga proporciona alimento a su huésped fúngico. A cambio, el hongo suministra agua y nutrientes. Pero un alga no necesita vivir como parte de un liquen. Entonces, ¿hay otros beneficios? Beatriz Fernández-Marín y colegas examinaron la asociación entre el hongo formador de líquenes Mastodia tessellata (Verrucariaceae) y diferentes especies de prasiola (Trebouxiophyceae). mastodia no es un liquen ordinario, lo que explica que el equipo fuera a la Antártida para estudiarlo.

Las investigadoras Marina López-Pozo (izquierda) y Beatriz Fernández-Marín (derecha) estudiando una población de Prasiola y Mastodia cerca de una colonia de pingüinos papúa, en la isla Livingston (Foto de José Ignacio García-Plazaola).

"mastodia es un caso intrigante dentro de las especies de líquenes y desde hace mucho tiempo ha estado confrontando a los liquenólogos y desafiando 'el concepto de liquen' en sí mismo”, dijo Fernández-Marín. “El hecho de tener algas terrestres macro (por ejemplo, visibles a simple vista) en lugar de microscópicas dentro de la simbiosis del liquen es muy raro entre los líquenes y nos permite estudiarlos fácilmente en condiciones naturales. Además, tanto las formas de vida libre como las liquenizadas cohabitan en el mismo microambiente. Este cruce convierte a la especie en un caso de estudio perfecto para comprender cómo el ser parte de un liquen cambia la vida de un alga”.

“Las preferencias ecológicas de mastodia son la segunda razón destacable: tiene una distribución bipolar, con un origen austral antiguo y una migración posterior al hemisferio norte (como muy bien evaluado por dos de nuestros coautores en un trabajo muy reciente), y siempre se encuentra en hábitats costeros fríos y húmedos. Esto fue particularmente interesante para nosotros porque el contexto de nuestro proyecto general es que estamos tratando de entender cómo son posibles las tolerancias a la desecación y la congelación en algunos organismos fotosintéticos. Uno de nuestros objetivos era profundizar nuestra comprensión de cómo los líquenes pueden sobrevivir a temperaturas bajo cero cuando están húmedos. Entre los diferentes lugares donde mastodia se pueden encontrar, la Antártida ofrece la ventaja adicional de ser un entorno natural bastante prístino, donde estos organismos no han sufrido la influencia de los humanos, al menos no de manera significativa. Entonces podemos estudiarlos como se comportan realmente en la naturaleza”.

El trabajo de campo se realizó en Livingston, en las Islas Shetland del Sur, un poco al norte del continente antártico. Aunque el equipo trabajó en verano, las condiciones fueron duras, comentó Fernández-Marín. «Podríamos resumir brevemente que 'trabajar en la Antártida es diferente'. Por un lado, necesitábamos planificar el muestreo, los experimentos, tramitar permisos y demás trámites burocráticos, e incluso la entrega de nuestro equipo, con varios meses de antelación. Diría que esta fue la parte más difícil de la investigación. Una vez instalados en la Estación Científica Española Juan Carlos I, el trabajo fue relativamente sencillo».

Vista general de la estación científica antártica española "Juan Carlos I" (Foto de José Ignacio García-Plazaola).

Quiero mencionar especialmente a todo el personal de la Estación, ya que fueron responsables de que nuestro trabajo fuera tan fácil. El principal factor limitante fue, sin duda, el clima, en particular el viento, la niebla y la navegación. Por ello, seleccionamos varias ubicaciones con diferentes niveles de accesibilidad para realizar nuestras mediciones. También tuvimos que ser muy flexibles e imaginativos para adaptarnos continuamente a los pronósticos meteorológicos.

Los resultados del estudio desmintieron algunas creencias. En el artículo, Fernández-Marín y sus colegas escriben: «La identidad del fotobionte de Mastodia tessellata as Prasiola crujiente subsp. Antártida y la coexistencia de formas de vida libre y liquenizadas de esta especie en la Antártida han sido principios de larga data... En nuestro estudio, encontramos que las dos coexistencias prasiola formas pertenecen a dos especies diferentes: los especímenes de vida libre correspondieron a Prasiola crujiente y liquenizado a prasiola sp. La primera es una especie nitrofílica que suele crecer cerca de las colonias de pingüinos (Graham et al., 2009) y se conoce de ambos hemisferios (Moniz y otros, 2012). Por otra parte, prasiola sp. es, hasta ahora, sólo conocida en forma liquenizada y de la Antártida (Garrido-Benavent et al., 20172018). El hecho de que las formas concurrentes de prasiola no pertenecen a la misma especie como se pensaba anteriormente plantea la pregunta de cuál es el nicho de vida libre prasiola sp. es y si realmente se presenta como un alga de vida libre."

La vida en Livingston. flechas azules, M. tessellata. flechas verdes, P. crujiente. Flechas rojas, Pygoscelis papúa (pingüino Gentoo). Fuente Fernández-Marín et al. 2019.

La existencia de dos especies fue una sorpresa para el equipo, dijo Fernández-Marín. "Basándonos en la mayor parte de la literatura disponible, Prasiola crujiente Se esperaba que fuera responsable tanto de las formas de vida libre como de las liquenizadas. Afortunadamente, preferimos comprobar genéticamente la identidad de ambas muestras y descubrimos que, en realidad, eran dos especies diferentes, pero aún pertenecientes al mismo género y estrechamente relacionadas. Lo que al principio nos pareció una sorpresa desconcertante e inesperada, terminó siendo un segundo mensaje importante en nuestra publicación: "Especies de algas en el liquen". mastodia "Son más diversos de lo que se pensaba y se debe comprobar la identidad genética al estudiarlos". Esto ha sido demostrado recientemente por algunos de nuestros coautores..

La comparación de las algas mostró que había algunas diferencias significativas. En particular, la liquenización mejoró la tolerancia a la congelación de prasiolaLos autores escriben: «Si bien existe literatura sobre la tolerancia a la congelación de las algas intermareales, se sabe mucho menos sobre la tolerancia de los líquenes a la congelación en su estado hidratado y, hasta donde sabemos, prácticamente ningún estudio ha abordado los efectos de la liquenización en la mejora de la aptitud del fotobionte a bajas temperaturas».

"Es notable en ese sentido que, junto con otra publicación reciente Hemos proporcionado uno de los pocos datos disponibles sobre la movilidad molecular en tejido fotosintético congelado. Por lo tanto, esperamos que nuestro trabajo sea útil no solo para liquenólogos, sino también para cualquier persona interesada en la fotosíntesis, las propiedades de la pared celular, la movilidad molecular y las temperaturas de transición vítrea (es decir, para fines de criopreservación), la fotoprotección, las tolerancias a la congelación y la desecación, y las relaciones hídricas», afirmó Fernández-Marín.

Además del presente, los autores también miran hacia el futuro y las posibles consecuencias del aumento de las temperaturas para las algas. Esa tolerancia a la congelación podría volverse menos crítica para la supervivencia, lo que, según los autores, «...muy probablemente conduciría a la propagación de las algas de vida libre en detrimento de la forma liquénica, con alteraciones resultantes de consecuencias desconocidas en los ecosistemas antárticos». Fernández-Marín afirmó que es difícil predecir cómo podría cambiar el ecosistema. «La respuesta clave a esta pregunta es, en realidad, la falta de conocimiento suficiente para poder predecir qué podría suceder realmente si, por ejemplo,... mastodia los líquenes desaparecen de los ecosistemas antárticos marítimos. Esta brecha de conocimiento enfatiza la necesidad de realizar más investigaciones y esfuerzos en los años siguientes. Lo que ya podemos decir como una simple observación es que observamos toneladas de ácaros en nuestras muestras de líquenes y ninguno o muy pocos en nuestras muestras de vida libre. prasiola Muestras. Algunas especies animales (y muy probablemente también microorganismos) se asocian preferentemente con líquenes o algas de vida libre. No se trata solo de algas como fuente de alimento. También podrían buscar beneficios, como refugio, por ejemplo.

"La otra cosa a tener en cuenta es que estábamos evaluando factores abióticos y sus efectos directos sobre la fisiología (por ejemplo, el funcionamiento) de los organismos de vida libre frente a los liquenizados. prasiola. Sin embargo, ambas especies requieren altas concentraciones de nitrógeno en el suelo. El nitrógeno accesible no es fácil de encontrar en la Antártida. Por ello, están fuertemente asociados a la presencia de fauna, o más precisamente de sus desechos, principalmente de pingüinos y otras aves. Por lo que cualquier otro factor que altere los hábitos, densidad y distribución de las aves podría cambiar drásticamente las poblaciones de ambos prasiola  y  mastodia."

"Por último, pero no menos importante, en el escenario de cambio global, hay evidencia no sólo de un aumento de las temperaturas en general, sino también de un descenso de las temperaturas en algunas regiones específicas del mundo, incluida la Península Antártica. Esto se ha visto recientemente en la región., y las consecuencias para algunas otras especies de líquenes fueron perjudiciales, como lo demostraron recientemente algunos de nuestros coautoresPara terminar, necesito reiterar mi afirmación inicial: el calentamiento global tendría consecuencias desconocidas en este hábitat particular de la Antártida… por lo que es imprescindible seguir investigando.