Un estudio de tres años ha destapado la biología oculta detrás de la reproducción de los corales, revelando ciclos hormonales similares a los de humanos y otros animales, y una nueva forma de detectar la angustia en los arrecifes antes de que sea demasiado tarde.
Una vez al año los corales de un arrecife liberan sus óvulos y esperma al mar simultáneamente. La reproducción de corales es uno de los eventos más espectaculares de la naturaleza. Para los arrecifes cada vez más amenazados por el calentamiento, la contaminación y la sobrepesca, acertar con ese momento es cuestión de supervivencia.
Pero ese lanzamiento de gametos es solo el final. Lo que ocurre en los meses previos a ese momento ha permanecido en gran medida misterioso.
Un equipo de investigadores ha descubierto pruebas de que los corales pueden depender de ciclos hormonales como los que usan muchos animales, incluidos los humanos, para prepararse para la reproducción.
En un nuevo estudio, el estudiante de doctorado Chen Azulay y el profesor Maoz Fine de la Universidad Hebrea y el Instituto Interuniversitario de Ciencias Marinas en Eilat, y la Dra. Karine Kleinhaus de la Universidad de Stony Brook, rastrearon las hormonas reproductivas en corales del Mar Rojo durante tres años consecutivos.
Sus hallazgos revelan un ritmo biológico oculto que podría ayudar a explicar cómo los corales coordinan la reproducción y cómo los científicos podrían detectar el estrés reproductivo antes de que se hagan visibles los fallos en la puesta en la ove.
“Los corales se reproducen con un tiempo increíble, conocemos las señales ambientales implicadas”, dijo Chen Azulay. “Pero queríamos entender las señales internas dentro del coral que mantienen ese tiempo en la línea correcta”.
Los investigadores se centraron en Acropora eurystoma, un coral constructor de arrecifes que se encuentra en el golfo de Aqaba, una región que a menudo se describe como un posible refugio frente al calentamiento oceánico. Al tomar muestras de corales a lo largo de su ciclo reproductivo desde 2021 hasta 2023, el equipo logró el primer registro multianual de la dinámica de las hormonas esteroides durante el desarrollo de gametos de coral.
Los resultados no fueron los que el equipo esperaba
Los científicos sospechaban previamente que las hormonas similares al estrógeno alcanzarían su punto máximo justo antes de que aparecieran los corales. En cambio, los investigadores descubrieron que los niveles de estrógeno alcanzaron su punto más alto meses antes, durante las primeras etapas del desarrollo de los huevos, antes de disminuir de forma constante a medida que los huevos maduraban.
Mientras tanto, la progesterona se mantuvo relativamente estable durante toda la temporada reproductiva, pero aumentó varios meses después de la desova, lo que sugiere que podría ayudar a iniciar el siguiente ciclo reproductivo.
Igualmente sorprendente: la luz solar, y no el calor, surgió como el motor dominante de estos niveles hormonales. En los tres años, la duración del día y la radiación ultravioleta fueron predictores más fuertes de estrógeno que la temperatura del agua de mar. En una época de enfoque incansable en el calentamiento oceánico, ese es un hallazgo con el que merece la pena pensar.
“Durante décadas, los investigadores se han centrado principalmente en el momento del desove en sí”, dijo la Dra. Karine Kleinhaus. “Pero hay todo un proceso previo, impulsado por estas hormonas reproductivas familiares que son notables de encontrar en los corales, animales tan evolutivamente distantes de nosotros”.
El equipo descubrió otra sorpresa dentro de colonias individuales de coral. Los niveles hormonales estaban distribuidos de forma bastante uniforme por toda la colonia, pero las porciones centrales de los corales tenían muchas más probabilidades de contener huevos en desarrollo que los bordes exteriores en crecimiento.
El hallazgo sugiere que las condiciones locales dentro de una colonia, como la edad, las reservas de energía o la etapa de desarrollo, pueden determinar qué pólipos responden a las señales reproductivas.
Más allá de avanzar en la ciencia básica, los hallazgos podrían tener implicancias prácticas para la conservación.
A medida que el cambio climático ejerce una presión creciente sobre los arrecifes de coral en todo el mundo, los científicos buscan formas de detectar el fallo reproductivo antes de que se haga visible. Los patrones hormonales identificados aquí ofrecen una base de cómo es un ciclo reproductivo saludable, un punto de referencia que futuros estudios podrían utilizar para preguntarse cómo responde la reproducción cuando cambian las condiciones.
“La reproducción exitosa es lo que permite a los arrecifes recuperarse tras las perturbaciones”, dijo el profesor Maoz Fine. “Cuanto más entendamos la biología que hay detrás de esto, mejor posicionados estaremos para monitorizar y proteger estos arrecifes a medida que cambien las condiciones”.
Los investigadores afirman que futuros estudios investigarán si ciclos hormonales similares ocurren en otras especies de corales y regiones de arrecifes alrededor del mundo. Si se confirma, el trabajo podría transformar la comprensión científica de la reproducción de los corales y proporcionar una nueva herramienta poderosa para los esfuerzos de conservación de arrecifes.
El trabajo de investigación “Steroid Hormones Dynamics During Coral Reproduction: Multi-Year Patterns in Acropora eurystoma from the Red Sea”, se publicó en iScience.
