Descubierta una de las primeras amistades entre especies diferentes

Por caminos muy lejos del mar, como los de algunos pueblos de Le¨®n y Palencia, un paseante atento puede detectar una presencia asombrosa: arcaicos arrecifes de coral en pleno monte, entre vacas y antiguas minas. Son los vestigios de otra era, el Paleozoico, cuando los mares tropicales cubr¨ªan buena parte de lo que hoy es Europa. El equipo del geoqu¨ªmico Alfredo Mart¨ªnez Garc¨ªa ha hecho ahora un descubrimiento inesperado. Los investigadores han analizado corales f¨®siles del interior de Alemania y el norte de ?frica y han identificado el rastro qu¨ªmico m¨¢s antiguo de la cooperaci¨®n entre extra?os de la que depende buena parte de la vida en la Tierra: la simbiosis entre el ¨²nico animal visible desde el espacio, el coral, y unas algas de una sola c¨¦lula. El hallazgo, una amistad de 385 millones de a?os, se publica este mi¨¦rcoles en la revista Nature, uno de los escaparates de la mejor ciencia mundial.

En el drama de la evoluci¨®n, la simbiosis es la fuerza sosegada que redise?a destinos y redefine posibilidades, en palabras del ensayista estadounidense Dorion Sagan. Un bot¨¢nico alem¨¢n, Albert Bernhard Frank, acu?¨® el t¨¦rmino simbiosis en 1877, para referirse a la vida en com¨²n de dos especies totalmente diferentes en un solo organismo: el liquen, una pareja inseparable formada por un hongo y un alga. El bi¨®logo Leopoldo Garc¨ªa Sancho proclama en un nuevo libro, El triunfo de una extra?a amistad (Ediciones Pir¨¢mide), que estas peque?as simbiosis ¡°mueven el mundo¡±.

Garc¨ªa Sancho, catedr¨¢tico de la Facultad de Farmacia de la Universidad Complutense de Madrid, no exagera. El profesor recuerda que, en abril de 1836, un naturalista ingl¨¦s de 22 a?os, llamado Charles Darwin, lleg¨® a los atolones de Cocos, en el oc¨¦ano ?ndico, a bordo del buque HMS Beagle. El joven cient¨ªfico intuy¨® que los corales crec¨ªan hacia la luz y trataban de permanecer muy cerca de la superficie. Garc¨ªa Sancho explica el porqu¨¦. Los corales son diminutos animales sedentarios con tent¨¢culos, pero obtienen la mayor parte de los nutrientes gracias a unas algas unicelulares que viven dentro de su organismo. Es una endosimbiosis intracelular, ¡°la forma m¨¢s ¨ªntima de relaci¨®n entre extra?os¡±, seg¨²n el catedr¨¢tico.

Esas algas que viven en el interior del animal, denominadas zooxantelas, necesitan la luz del sol para hacer la fotos¨ªntesis y transformar el di¨®xido de carbono (CO?) en az¨²cares, por eso los corales solo viven en aguas cristalinas y luminosas. Esta simbiosis perfecta produce ¡°el milagro¡±, como lo describe Garc¨ªa Sancho. Los arrecifes cubren solo el 0,2% del fondo del oc¨¦ano, pero albergan una cuarta parte de todas las especies marinas, facilitando alimentos a 500 millones de personas, seg¨²n Naciones Unidas.

El geoqu¨ªmico Alfredo Mart¨ªnez Garc¨ªa, nacido en Castell¨®n de la Plana hace 42 a?os, dirige desde 2015 su propio grupo en el Instituto Max Planck de Qu¨ªmica, en Maguncia (Alemania). ?l y su colega estadounidense Daniel Sigman desarrollaron hace m¨¢s de una d¨¦cada una nueva t¨¦cnica revolucionaria, capaz de analizar unos microgramos de materia y averiguar la concentraci¨®n de las dos variantes estables del nitr¨®geno: el nitr¨®geno-14 (ligero) y el nitr¨®geno-15 (pesado). ¡°Esto nos da informaci¨®n sobre las relaciones entre diferentes organismos: qui¨¦n se come a qui¨¦n¡±, se?ala Mart¨ªnez Garc¨ªa.

¡°Cuando comes, metabolizas m¨¢s r¨¢pido el nitr¨®geno ligero y es el que excretas en la orina, as¨ª que en proporci¨®n quedas enriquecido en nitr¨®geno pesado respecto a tu comida. Es muy interesante, porque es una cantidad bastante fija entre diferentes organismos¡±, prosigue el investigador del Max Planck. Los cient¨ªficos miden este enriquecimiento en partes por mil. Un herb¨ªvoro estar¨ªa enriquecido unas cuatro partes por mil respecto a la planta que se come. Y un carn¨ªvoro estar¨ªa enriquecido unas cuatro partes por mil respecto al herb¨ªvoro que se zampa y unas ocho partes por mil respecto a la planta, seg¨²n detalla Mart¨ªnez Garc¨ªa. ¡°Midiendo la concentraci¨®n de los tejidos de animales puedes reconstruir redes tr¨®ficas complicadas¡±, celebra.

Su equipo ha analizado corales f¨®siles reci¨¦n recogidos en Sauerland, una zona monta?osa del interior de Alemania, y otros ejemplares hist¨®ricos custodiados en el Museo de Historia Natural de Fr¨¢ncfort, procedentes de la regi¨®n volc¨¢nica alemana de Eifel, de Tafil¨¢let (Marruecos) y del S¨¢hara Occidental. Son los restos de arrecifes del Dev¨®nico, un periodo del Paleozoico que comenz¨® hace unos 419 millones de a?os y termin¨® hace unos 359 millones de a?os, cuando en el planeta hab¨ªa dos supercontinentes: Gondwana y Laurrusia.

El grupo de Mart¨ªnez Garc¨ªa tambi¨¦n ha examinado corales vivos actuales. En un mismo arrecife, la mayor¨ªa posee algas unicelulares en su interior, pero otros no tienen y consiguen alimento con sus tent¨¢culos. El equipo ha observado que los corales que comen por su cuenta est¨¢n enriquecidos en nitr¨®geno pesado alrededor de un cuatro por mil, en comparaci¨®n con los corales que obtienen nutrientes de sus algas. ¡°Si tienes simbiontes est¨¢s un nivel tr¨®fico por debajo, como una planta. Desde el punto de vista del nitr¨®geno, es como si hicieras la fotos¨ªntesis t¨²¡±, apunta el geoqu¨ªmico.

Esta caracter¨ªstica ha permitido inferir que algunos corales f¨®siles ya viv¨ªan en simbiosis hace 385 millones de a?os, casi el doble de tiempo de lo que se sab¨ªa hasta ahora. Es la primera evidencia de simbiosis en corales, pero se conocen otras amistades m¨¢s antiguas entre especies diferentes. El f¨®sil de un liquen hallado en Weng¡¯an, en el sur de China, tiene unos 600 millones de a?os.

La vieja amistad entre corales y algas explicar¨ªa por qu¨¦ los arrecifes alcanzaron tama?os descomunales en el Paleozoico, pese a la escasez de nutrientes del entorno. En la actualidad, la Gran Barrera de Coral de Australia es ¡°la mayor estructura viva de la Tierra y la ¨²nica visible desde el espacio¡±, seg¨²n la Agencia Espacial Europea. El bi¨®logo Leopoldo Garc¨ªa Sancho alerta de que estos gigantes se enfrentan a una amenaza: el blanqueamiento, un fen¨®meno provocado por el aumento abrupto de las temperaturas, que hace que los corales expulsen a sus coloridas algas, adquiriendo un tono p¨¢lido.

¡°Se calcula que, si la temperatura media del agua superficial aumenta 1,5 grados, buena parte de esta simbiosis desaparecer¨¢ sin posibilidades de recuperaci¨®n. Es posible que algunos arrecifes sobrevivan en los lugares donde parecen menos sensibles al calentamiento, como el golfo P¨¦rsico y el mar Rojo, pero ser¨¢n solo los restos de un mundo magn¨ªfico que se desvanece y cuya desaparici¨®n arrastrar¨¢ a buena parte de la diversidad de nuestros oc¨¦anos¡±, advierte Garc¨ªa Sancho en El triunfo de una extra?a amistad.