Los corales son invertebrados marinos dentro de la clase Anthozoa del phylum Cnidaria . Por lo general, forman colonias compactas de muchos pólipos individuales idénticos . Las especies de coral incluyen los constructores de arrecifes importantes que habitan los océanos tropicales y secretan carbonato de calcio para formar un esqueleto duro.
Un "grupo" de coral es una colonia de innumerables pólipos genéticamente idénticos . Cada pólipo es un animal con forma de saco, por lo general solo unos pocos milímetros de diámetro y unos pocos centímetros de altura. Un conjunto de tentáculos rodean la abertura central de la boca. Cada pólipo excreta un exoesqueleto cerca de la base. A lo largo de muchas generaciones, la colonia crea así un esqueleto característico de la especie que puede llegar a medir varios metros de tamaño. Las colonias individuales crecen por reproducción asexual de pólipos. Los corales también se reproducen sexualmente al desovar : los pólipos de la misma especie liberan gametos simultáneamente durante la noche, a menudo alrededor de la luna llena.. Los huevos fertilizados forman plánulas, una forma temprana móvil del pólipo de coral que cuando madura se asienta para formar una nueva colonia.
Aunque algunos corales son capaces de atrapar el plancton y pequeños peces usando células urticantes en sus tentáculos, la mayoría de los corales obtienen la mayoría de su energía y nutrientes de fotosintéticos unicelulares dinoflagelados del género Symbiodinium que viven dentro de sus tejidos. Estos se conocen comúnmente como zooxantelas y le dan el color coral. Dichos corales requieren luz solar y crecen en aguas claras y poco profundas, generalmente a profundidades inferiores a 60 metros (200 pies; 33 brazas). Los corales son los principales contribuyentes a la estructura física de los arrecifes de coral que se desarrollan en aguas tropicales y subtropicales, como la Gran Barrera de Coral en la costa de Australia . Estos corales corren cada vez más riesgo de sufrir episodios de blanqueamiento en los que los pólipos expulsan las zooxantelas en respuesta al estrés, como la alta temperatura del agua o las toxinas.
Otros corales no dependen de las zooxantelas y pueden vivir globalmente en aguas mucho más profundas, como el género de agua fría Lophelia, que puede sobrevivir a una profundidad de hasta 3.300 metros (10.800 pies; 1.800 brazas). [1] Algunos se han encontrado tan al norte como Darwin Mounds , al noroeste de Cape Wrath , Escocia, y otros frente a la costa del estado de Washington y las Islas Aleutianas .
Taxonomía
La clasificación de los corales se ha discutido durante milenios, debido a que tiene similitudes tanto con plantas como con animales. El alumno de Aristóteles , Teofrasto, describió el coral rojo , korallion , en su libro sobre piedras, dando a entender que era un mineral, pero lo describió como una planta de aguas profundas en sus Investigaciones sobre plantas , donde también menciona grandes plantas pedregosas que revelan brillantes florece bajo el agua en el Golfo de los Héroes . [2] Plinio el Viejo declaró audazmente que varias criaturas marinas, incluidas las ortigas marinas y las esponjas, "no son animales ni plantas, sino que poseen una tercera naturaleza ( tertia natura )". [3] Petrus Gyllius copió a Plinio, introduciendo el término zoophyta para este tercer grupo en su libro de 1535 Sobre los nombres franceses y latinos de los peces de la región de Marsella ; popularmente, pero erróneamente, se supone que Aristóteles creó el término. [3] Gyllius señaló además, siguiendo a Aristóteles, lo difícil que era definir qué era una planta y qué era un animal. [3] El Talmud de Babilonia se refiere al coral entre una lista de tipos de árboles, y el comentarista francés del siglo XI Rashi lo describe como "un tipo de árbol (מין עץ) que crece bajo el agua y que se conoce con el nombre (francés)" coral. " [4]
El erudito persa Al-Biruni (muerto en 1048) clasificó las esponjas y los corales como animales, argumentando que responden al tacto. [5] Sin embargo, la gente creía que los corales eran plantas hasta el siglo XVIII, cuando William Herschel usó un microscopio para establecer que el coral tenía las membranas celulares delgadas características de un animal . [6]
Actualmente, los corales se clasifican como especies de animales dentro de las subclases Hexacorallia y Octocorallia de la clase Anthozoa en el filo Cnidaria . [7] Hexacorallia incluye los corales pétreos y estos grupos tienen pólipos que generalmente tienen una simetría de 6 veces. Octocorallia incluye coral azul y corales blandos y las especies de Octocorallia tienen pólipos con una simetría de ocho veces, cada pólipo tiene ocho tentáculos y ocho mesenterios . El grupo de corales es parafilético porque las anémonas de mar también pertenecen a la subclase Hexacorallia.
Anatomía
Durante la mayor parte de su vida, los corales son animales sésiles de colonias de pólipos genéticamente idénticos . Cada pólipo varía de milímetros a centímetros de diámetro, y se pueden formar colonias a partir de muchos millones de pólipos individuales. Los pólipos del coral pétreo, también conocido como coral duro, producen un esqueleto compuesto de carbonato de calcio para fortalecer y proteger el organismo. Este es depositado por los pólipos y por el cenosarco , el tejido vivo que los conecta. Los pólipos se asientan en depresiones en forma de copa en el esqueleto conocidas como coralitos . Las colonias de coral pétreo son de apariencia muy variable; una sola especie puede adoptar una estructura sólida incrustada, en forma de placa, tupida, columnar o maciza, las diversas formas a menudo están vinculadas a diferentes tipos de hábitat, con variaciones significativas en el nivel de luz y el movimiento del agua. [8]
El cuerpo del pólipo puede compararse aproximadamente en una estructura a un saco , cuya pared está compuesta por dos capas de células . La capa externa se conoce técnicamente como ectodermo , la capa interna como endodermo . Entre el ectodermo y el endodermo hay una capa de soporte de sustancia gelatinosa denominada mesoglea , secretada por las capas celulares de la pared corporal. [9] La mesoglea puede contener elementos esqueléticos derivados de células migradas del ectodermo.
El cuerpo en forma de saco construido de esta manera está adherido a una superficie dura, que en los corales duros son depresiones en forma de copa en el esqueleto conocidas como coralitos . En el centro del extremo superior del saco se encuentra la única abertura llamada boca, rodeada por un círculo de tentáculos que se asemejan a los dedos de un guante. Los tentáculos son órganos que sirven tanto para el sentido táctil como para la captura de alimentos. [9] Los pólipos extienden sus tentáculos, particularmente por la noche, a menudo contienen células urticantes enrolladas ( cnidocitos ) que perforan, envenenan y sostienen firmemente a las presas vivas paralizándolas o matándolas. Las presas de pólipos incluyen plancton como copépodos y larvas de peces. Las fibras musculares longitudinales formadas a partir de las células del ectodermo permiten que los tentáculos se contraigan para llevar la comida a la boca. De manera similar, las fibras musculares dispuestas circularmente formadas a partir del endodermo permiten que los tentáculos se alarguen o empujen hacia afuera una vez que se contraen. [9] Tanto en los corales pétreos como en los blandos, los pólipos pueden retraerse mediante la contracción de las fibras musculares, y los corales pétreos dependen de su esqueleto duro y de los cnidocitos para su defensa. Los corales blandos generalmente secretan toxinas terpenoides para protegerse de los depredadores. [8]
En la mayoría de los corales, los tentáculos se retraen durante el día y se extienden durante la noche para atrapar plancton y otros organismos pequeños. Las especies de aguas poco profundas de corales blandos y pedregosos pueden ser zooxantelas , los corales complementan su dieta de plancton con los productos de la fotosíntesis producidos por estos simbiontes . [8] Los pólipos se interconectan mediante un sistema complejo y bien desarrollado de canales gastrovasculares , lo que permite un intercambio significativo de nutrientes y simbiontes. [10]
La forma externa del pólipo varía mucho. La columna puede ser larga y delgada, o puede ser tan corta en la dirección vertical que el cuerpo se vuelve como un disco. Los tentáculos pueden sumar muchos cientos o pueden ser muy pocos, en casos raros solo uno o dos. Pueden ser simples y no ramificados, o tener un patrón plumoso. La boca puede estar nivelada con la superficie del peristoma, o puede sobresalir y tener forma de trompeta. [9]
Corales blandos
Los corales blandos no tienen un exoesqueleto sólido como tal. Sin embargo, sus tejidos suelen estar reforzados por pequeños elementos de apoyo conocidos como "escleritos" hechos de carbonato de calcio. Los pólipos de los corales blandos tienen una simetría de ocho veces.
Los corales blandos varían considerablemente en forma y la mayoría son coloniales. Algunos corales blandos son estolonados , pero los pólipos de la mayoría están conectados por láminas de tejido llamadas cenosarco, y en algunas especies estas láminas son gruesas y los pólipos están profundamente incrustados en ellas. Algunos corales blandos incrustan otros objetos marinos o forman lóbulos. Otros tienen forma de árbol o de látigo y tienen un esqueleto axial central incrustado en su base en la matriz de la rama de soporte. [11] Estas ramas se componen de una proteína fibrosa llamada gorgonina o de un material calcificado.
Corales pétreos
Los pólipos de los corales pétreos tienen una simetría de seis veces. En los corales pétreos, los pólipos son cilíndricos y se estrechan hasta un punto, pero en los corales blandos están pinnados con ramas laterales conocidas como pínulas. En algunas especies tropicales, estos se reducen a meros tallos y, en algunas, se fusionan para dar una apariencia de remo. [12]
Los esqueletos de coral son biocompuestos (minerales + orgánicos) de carbonato de calcio, en forma de calcita o aragonito. En los corales escleractinianos, los "centros de calcificación" y las fibras son estructuras claramente distintas que difieren tanto en la morfología como en la composición química de las unidades cristalinas. [13] [14] Las matrices orgánicas extraídas de diversas especies son ácidas y comprenden proteínas, azúcares sulfatados y lípidos; son especies específicas. [15] Las matrices orgánicas solubles de los esqueletos permiten diferenciar especímenes de zooxantelas y no zooxantelas. [dieciséis]
Ecología
Alimentación
Los pólipos se alimentan de una variedad de organismos pequeños, desde zooplancton microscópico hasta peces pequeños. Los tentáculos del pólipo inmovilizan o matan a las presas utilizando células punzantes llamadas nematocistos . Estas células transportan veneno que liberan rápidamente en respuesta al contacto con otro organismo. Un nematocisto inactivo se descarga en respuesta a una presa cercana que toca el gatillo ( Cnidocil ). Se abre una solapa ( opérculo ) y su aparato punzante dispara la púa hacia la presa. El veneno se inyecta a través del filamento hueco para inmovilizar a la presa; los tentáculos luego maniobran a la presa hacia el estómago. Una vez que la presa es digerida, el estómago se vuelve a abrir permitiendo la eliminación de los productos de desecho y el inicio del siguiente ciclo de caza. [17] : 24
Simbiontes intracelulares
Muchos corales, así como otros grupos cnidarios como las anémonas de mar, forman una relación simbiótica con una clase de algas dinoflageladas , las zooxantelas del género Symbiodinium , que pueden formar hasta el 30% del tejido de un pólipo. [17] : 23-24 Típicamente, cada pólipo alberga una especie de alga, y las especies de coral muestran preferencia por Symbiodinium . [18] Los corales jóvenes no nacen con zooxantelas, pero adquieren las algas del entorno circundante, incluida la columna de agua y los sedimentos locales. [19] El principal beneficio de las zooxantelas es su capacidad de fotosíntesis, lo que proporciona a los corales los productos de la fotosíntesis, que incluyen glucosa, glicerol y aminoácidos, que los corales pueden utilizar para obtener energía. [20] Las zooxantelas también benefician a los corales al ayudar en la calcificación , para el esqueleto del coral y la eliminación de desechos. [21] [22] Además del tejido blando, los microbiomas también se encuentran en el moco del coral y (en los corales pétreos) en el esqueleto, siendo este último el que muestra la mayor riqueza microbiana. [23]
Las zooxantelas se benefician de un lugar seguro para vivir y consumir el dióxido de carbono , el fosfato y los desechos nitrogenados del pólipo . Los corales estresados expulsarán sus zooxantelas, un proceso que se está volviendo cada vez más común debido a la tensión ejercida sobre los corales por el aumento de la temperatura del océano. Las eyecciones de masa se conocen como blanqueamiento del coral porque las algas contribuyen a la coloración del coral; algunos colores, sin embargo, se deben a pigmentos de coral hospedadores, como las proteínas verdes fluorescentes (GFP). La eyección aumenta las posibilidades de que el pólipo sobreviva al estrés a corto plazo y, si el estrés cede, pueden recuperar algas, posiblemente de una especie diferente, en un momento posterior. Si persisten las condiciones estresantes, el pólipo finalmente muere. [24] Las zooxantelas se encuentran dentro del citoplasma del coral y debido a la actividad fotosintética de las algas, el pH interno del coral puede elevarse; este comportamiento indica que las zooxantelas son responsables hasta cierto punto del metabolismo de sus corales anfitriones. [25]
Reproducción
Los corales pueden ser tanto gonocorísticos (unisexuales) como hermafroditas , cada uno de los cuales puede reproducirse sexual y asexualmente. La reproducción también permite que el coral se asiente en nuevas áreas. La reproducción está coordinada por la comunicación química.
Sexual
Los corales se reproducen predominantemente sexualmente . Aproximadamente el 25% de los corales hermatípicos ( corales pétreos) forman colonias de un solo sexo ( gonocorísticas ), mientras que el resto son hermafroditas . [26]
Emisoras
Aproximadamente el 75% de todos los corales hermatípicos "transmiten desove" liberando gametos ( óvulos y esperma ) en el agua para esparcir la descendencia. Los gametos se fertilizan en la superficie del agua para formar una larva microscópica llamada plánula , típicamente rosada y de forma elíptica. Una colonia de coral típica forma varios miles de larvas por año para superar las probabilidades de que se forme una nueva colonia. [27]
El desove sincrónico es muy típico en el arrecife de coral y, a menudo, incluso cuando hay varias especies presentes, todos los corales desovan en la misma noche. Esta sincronía es fundamental para que los gametos masculinos y femeninos puedan encontrarse. Los corales dependen de las señales ambientales, que varían de una especie a otra, para determinar el momento adecuado para liberar gametos en el agua. Las señales involucran cambios de temperatura, ciclo lunar , duración del día y posiblemente señales químicas. [26] El desove sincrónico puede formar híbridos y quizás esté involucrado en la especiación de los corales . [28] La señal inmediata suele ser la puesta del sol, que indica la liberación. [26] El evento de desove puede ser visualmente dramático, nublando el agua generalmente clara con gametos.
Criadoras
Las especies que se reproducen son a menudo ahermatípicas (no forman arrecifes) en áreas de alta corriente o acción de las olas. Las incubadoras solo liberan esperma, que tiene una flotabilidad negativa, que se hunde en los portadores de óvulos en espera que albergan óvulos no fertilizados durante semanas. Los eventos de desove sincrónico a veces ocurren incluso con estas especies. [26] Después de la fertilización, los corales liberan plánulas que están listas para asentarse. [21]
Planulae
El tiempo desde el desove hasta el asentamiento de las larvas suele ser de dos a tres días, pero puede ocurrir inmediatamente o hasta dos meses. [29] Las larvas de plánula que se reproducen al aire se desarrollan en la superficie del agua antes de descender para buscar una superficie dura en el bentos a la que puedan adherirse y comenzar una nueva colonia. [30] Las larvas a menudo necesitan una señal biológica para inducir el asentamiento, como especies específicas de algas coralinas crustosas o biopelículas microbianas. [31] [32] Las altas tasas de falla afectan muchas etapas de este proceso, y aunque cada colonia libera miles de huevos, se forman pocas colonias nuevas. Durante el asentamiento, las larvas son inhibidas por barreras físicas como el sedimento, [33] así como por barreras químicas (alelopáticas). [34] Las larvas se metamorfosean en un solo pólipo y eventualmente se convierten en juveniles y luego adultos por gemación y crecimiento asexuales.
Asexual
Dentro de una cabeza de coral, los pólipos genéticamente idénticos se reproducen asexualmente , ya sea por gemación ( gemación ) o dividiéndose, ya sea longitudinal o transversalmente.
La gemación implica separar un pólipo más pequeño de un adulto. [27] A medida que el nuevo pólipo crece, forma partes de su cuerpo . Crece la distancia entre los pólipos nuevos y adultos, y con ella, el cenosarco (el cuerpo común de la colonia). La gemación puede ser intratentacular, desde sus discos orales, produciendo pólipos del mismo tamaño dentro del anillo de tentáculos, o extratentacular, desde su base, produciendo un pólipo más pequeño.
La división forma dos pólipos que se vuelven tan grandes como el original. La división longitudinal comienza cuando un pólipo se ensancha y luego divide su coelenteron (cuerpo), dividiéndose efectivamente a lo largo de su longitud. La boca se divide y se forman nuevos tentáculos. Los dos pólipos así creados generan las partes del cuerpo y el exoesqueleto que faltan. La división transversal ocurre cuando los pólipos y el exoesqueleto se dividen transversalmente en dos partes. Esto significa que uno tiene el disco basal (abajo) y el otro tiene el disco oral (arriba); los nuevos pólipos deben generar por separado las piezas faltantes.
La reproducción asexual ofrece los beneficios de una alta tasa de reproducción, el retraso de la senescencia y el reemplazo de módulos muertos, así como la distribución geográfica. [35]
División de colonias
Las colonias enteras pueden reproducirse asexualmente, formando dos colonias con el mismo genotipo. Los posibles mecanismos incluyen fisión, rescate y fragmentación. La fisión ocurre en algunos corales, especialmente entre la familia Fungiidae , donde la colonia se divide en dos o más colonias durante las primeras etapas de desarrollo. El rescate se produce cuando un solo pólipo abandona la colonia y se instala en un sustrato diferente para crear una nueva colonia. La fragmentación involucra a individuos que se separan de la colonia durante tormentas u otras interrupciones. Los individuos separados pueden comenzar nuevas colonias. [36]
Microbioma de coral
Holobionte de coral
Los corales formadores de arrecifes son holobiontes bien estudiados que incluyen al propio coral junto con sus zooxantelas simbiontes (dinoflagelados fotosintéticos), así como sus bacterias y virus asociados. [38] Existen patrones coevolutivos para las comunidades microbianas de coral y la filogenia de los corales. [39]
Arrecifes
Muchos corales del orden Scleractinia son hermatípicos , lo que significa que participan en la construcción de arrecifes. La mayoría de estos corales obtienen parte de su energía de las zooxantelas del género Symbiodinium . Estos son dinoflagelados fotosintéticos simbióticos que requieren luz solar; Por lo tanto, los corales formadores de arrecifes se encuentran principalmente en aguas poco profundas. Secretan carbonato de calcio para formar esqueletos duros que se convierten en la estructura del arrecife. Sin embargo, no todos los corales formadores de arrecifes en aguas poco profundas contienen zooxantelas, y algunas especies de aguas profundas, que viven a profundidades a las que la luz no puede penetrar, forman arrecifes pero no albergan a los simbiontes. [42]
Hay varios tipos de arrecifes de coral de aguas poco profundas, incluidos los arrecifes periféricos, los arrecifes de barrera y los atolones; la mayoría ocurre en mares tropicales y subtropicales. Son de crecimiento muy lento, agregando quizás un centímetro (0.4 pulgadas) de altura cada año. Se cree que la Gran Barrera de Coral se estableció hace unos dos millones de años. Con el tiempo, los corales se fragmentan y mueren, la arena y los escombros se acumulan entre los corales y las conchas de las almejas y otros moluscos se descomponen para formar una estructura de carbonato de calcio que evoluciona gradualmente. [43] Los arrecifes de coral son ecosistemas marinos extremadamente diversos que albergan más de 4.000 especies de peces, cantidades masivas de cnidarios, moluscos , crustáceos y muchos otros animales. [44]
Evolución
Los corales aparecieron por primera vez en el Cámbrico hace unos 535 millones de años . [46] Los fósiles son extremadamente raros hasta el período Ordovícico , 100 millones de años después, cuando los corales rugosos y tabulados se generalizaron. Los corales paleozoicos a menudo contenían numerosos simbiontes endobióticos. [47] [48]
Los corales tabulados se encuentran en calizas y lutitas calcáreas de los períodos Ordovícico y Silúrico , y a menudo forman cojines bajos o masas ramificadas de calcita junto a corales rugosos. Su número comenzó a disminuir a mediados del período Silúrico y se extinguieron al final del período Pérmico , hace 250 millones de años . [49]
Los corales rugosos o cuernos se hicieron dominantes a mediados del período Silúrico y se extinguieron a principios del período Triásico . Los corales rugosos existían en formas solitarias y coloniales, y también estaban compuestos de calcita. [50]
Coral tabulado (un siringoporido); Caliza Boone ( Carbonífero Inferior ) cerca de Hiwasse, Arkansas, la barra de escala es de 2,0 cm
Tabular el coral Aulopora del período Devónico
Coral rugoso solitario ( Grewingkia ) en tres vistas; Ordovícico, sureste de Indiana
Los corales pétreos actualmente omnipresentes llenaron el nicho que dejaron las especies extintas rugosas y tabuladas. Sus fósiles se encuentran en pequeñas cantidades en rocas del período Triásico y se vuelven comunes en el Jurásico y períodos posteriores. [51] Los esqueletos de los corales pétreos están compuestos de una forma de carbonato de calcio conocida como aragonito . [52] Aunque son geológicamente más jóvenes que los corales tabulados y rugosos, el aragonito de sus esqueletos se conserva con menos facilidad y, en consecuencia, su registro fósil es menos completo.
En determinadas épocas del pasado geológico, los corales fueron muy abundantes. Como los corales modernos, estos antepasados construyeron arrecifes, algunos de los cuales terminaron como grandes estructuras en rocas sedimentarias . Junto con los fósiles de coral aparecen fósiles de algas, esponjas y restos de muchos equinoides , braquiópodos , bivalvos , gasterópodos y trilobites que viven en los arrecifes. Esto hace que algunos corales sean fósiles índices útiles . [53] Los fósiles de coral no se limitan a los restos de arrecifes, y muchos fósiles solitarios se encuentran en otros lugares, como Cyclocyathus , que ocurre en la formación de arcilla Gault de Inglaterra .
Cronología del mayor registro fósil de coral y desarrollos desde 650 millones de años hasta el presente. [54] [55] | editar |
Estado
Amenazas
Los arrecifes de coral están sometidos a estrés en todo el mundo. [56] En particular, la extracción de coral, la escorrentía agrícola y urbana , la contaminación (orgánica e inorgánica), la sobrepesca , la pesca con explosivos , las enfermedades y la excavación de canales y el acceso a islas y bahías son amenazas localizadas para los ecosistemas de coral. Las amenazas más amplias son el aumento de la temperatura del mar, el aumento del nivel del mar y los cambios de pH por la acidificación del océano , todos asociados con las emisiones de gases de efecto invernadero . [57] En 1998, el 16% de los arrecifes del mundo murieron como resultado del aumento de la temperatura del agua. [58]
Aproximadamente el 10% de los arrecifes de coral del mundo están muertos. [59] [60] [61] Aproximadamente el 60% de los arrecifes del mundo están en riesgo debido a actividades relacionadas con los seres humanos. [62] La amenaza para la salud de los arrecifes es particularmente fuerte en el sudeste asiático , donde el 80% de los arrecifes están en peligro . [63] Más del 50% de los arrecifes de coral del mundo pueden ser destruidos para 2030; como resultado, la mayoría de las naciones los protegen mediante leyes ambientales. [64]
En el Caribe y el Pacífico tropical, el contacto directo entre aproximadamente el 40% y el 70% de las algas marinas comunes y los corales provoca el blanqueamiento y la muerte del coral a través de la transferencia de metabolitos solubles en lípidos . [65] Las algas marinas y las algas proliferan con los nutrientes adecuados y el pastoreo limitado de herbívoros como el pez loro .
Los cambios de temperatura del agua de más de 1 a 2 ° C (1,8 a 3,6 ° F) o los cambios de salinidad pueden matar algunas especies de coral. Bajo tales tensiones ambientales, los corales expulsan su Symbiodinium ; sin ellos, los tejidos de coral revelan el blanco de sus esqueletos, un evento conocido como blanqueamiento de los corales . [66]
Los manantiales submarinos que se encuentran a lo largo de la costa de la península de Yucatán en México producen agua con un pH naturalmente bajo (acidez relativamente alta) que proporciona condiciones similares a las que se espera que se generalicen a medida que los océanos absorben dióxido de carbono. [67] Las encuestas descubrieron múltiples especies de coral vivo que parecían tolerar la acidez. Las colonias eran pequeñas y de distribución irregular, y no habían formado arrecifes estructuralmente complejos como los que componen el cercano Sistema Arrecifal Mesoamericano . [67]
Proteccion
Las áreas marinas protegidas, las reservas de biosfera , los parques marinos , los monumentos nacionales , el estado del patrimonio mundial , la gestión de la pesca y la protección del hábitat pueden proteger los arrecifes de los daños antropogénicos. [68]
Muchos gobiernos ahora prohíben la remoción de coral de los arrecifes e informan a los residentes costeros sobre la protección y ecología de los arrecifes. Si bien las acciones locales, como la restauración del hábitat y la protección de los herbívoros, pueden reducir el daño local, las amenazas a largo plazo de la acidificación, el cambio de temperatura y el aumento del nivel del mar siguen siendo un desafío. [57]
La protección de redes de arrecifes diversos y saludables, no solo refugios climáticos , ayuda a garantizar la mayor probabilidad de diversidad genética , que es fundamental para que el coral se adapte a nuevos climas. [69] Una variedad de métodos de conservación aplicados en ecosistemas amenazados marinos y terrestres hace que la adaptación de los corales sea más probable y efectiva. [69]
Para eliminar la destrucción de los corales en sus regiones indígenas, se han iniciado proyectos para cultivar corales en países no tropicales. [70] [71]
Salud del coral
Para evaluar el nivel de amenaza de los corales, los científicos desarrollaron una relación de desequilibrio de corales, Log (Abundancia media de taxones asociados a enfermedades / Abundancia media de taxones asociados sanos). Cuanto menor sea la proporción, más saludable será la comunidad microbiana. Esta proporción se desarrolló después de recolectar y estudiar el moco microbiano del coral. [72]
Relación con los humanos
Las economías locales cercanas a los principales arrecifes de coral se benefician de la abundancia de peces y otras criaturas marinas como fuente de alimento. Los arrecifes también ofrecen buceo recreativo y turismo con esnórquel . Estas actividades pueden dañar los corales, pero se ha demostrado que proyectos internacionales como Green Fins que alientan a los centros de buceo y snorkel a seguir un Código de Conducta mitigan estos riesgos. [73]
Joyas
Los muchos colores de los corales le dan un atractivo para collares y otras joyas . El coral intensamente rojo es apreciado como piedra preciosa. A veces llamado coral de fuego, no es lo mismo que coral de fuego . El coral rojo es muy raro debido a la sobreexplotación . [74] En general, no es aconsejable regalar corales ya que están en declive debido a factores estresantes como el cambio climático, la contaminación y la pesca insostenible.
Siempre considerado un mineral precioso, "los chinos han asociado durante mucho tiempo el coral rojo con la bondad y la longevidad debido a su color y su parecido con las astas de los ciervos (por asociación, virtud, larga vida y alto rango"). [75] Alcanzó su apogeo. de popularidad durante la dinastía Manchú o Qing (1644-1911) cuando estaba reservado casi exclusivamente para el uso del emperador, ya sea en forma de cuentas de coral (a menudo combinadas con perlas) para joyería de la corte o como Penjing decorativo (árboles minerales decorativos en miniatura). Coral era conocido como shanhu en chino. La "'red de coral' moderna temprana [comenzó en] el Mar Mediterráneo [y encontró su camino] a Qing China a través de la Compañía Inglesa de las Indias Orientales ". [76] Había reglas estrictas con respecto a su uso en un código establecido por el emperador Qianlong en 1759.
Medicamento
En medicina, los compuestos químicos de los corales se pueden usar potencialmente para tratar el cáncer, el SIDA, el dolor y para otros usos terapéuticos. [78] [79] Los esqueletos de coral, por ejemplo, Isididae , también se utilizan para injertos óseos en humanos. [80] Coral Calx, conocido como Praval Bhasma en sánscrito , se usa ampliamente en el sistema tradicional de la medicina india como suplemento en el tratamiento de una variedad de trastornos metabólicos óseos asociados con la deficiencia de calcio. [81] En la época clásica, la ingestión de coral pulverizado, que consiste principalmente en carbonato de calcio de base débil , fue recomendada para calmar las úlceras de estómago por Galeno y Dioscórides . [82]
Construcción
Los arrecifes de coral en lugares como la costa de África Oriental se utilizan como fuente de material de construcción . [83] La piedra caliza de coral antigua (fósil), en particular la formación de trapo de coral de las colinas alrededor de Oxford (Inglaterra), se usó una vez como piedra de construcción y se puede ver en algunos de los edificios más antiguos de esa ciudad, incluida la torre sajona. de San Miguel en Northgate , la Torre de San Jorge del Castillo de Oxford y las murallas medievales de la ciudad. [84]
Protección de la costa
Los arrecifes de coral saludables absorben el 97 por ciento de la energía de las olas, lo que protege las costas de las corrientes, las olas y las tormentas, lo que ayuda a prevenir la pérdida de vidas y daños a la propiedad. Las costas protegidas por arrecifes de coral también son más estables en términos de erosión que las que no lo tienen. [85]
Economías locales
Las comunidades costeras cercanas a los arrecifes de coral dependen en gran medida de ellos. En todo el mundo, más de 500 millones de personas dependen de los arrecifes de coral para obtener alimentos, ingresos, protección costera y más. [86] El valor económico total de los servicios de arrecifes de coral en los Estados Unidos, incluida la pesca, el turismo y la protección costera, supera los 3.400 millones de dólares al año.
Investigación climática
Las bandas de crecimiento anual en algunos corales, como los corales bambú de aguas profundas ( Isididae ), pueden estar entre los primeros signos de los efectos de la acidificación del océano en la vida marina. [87] Los anillos de crecimiento permiten a los geólogos construir cronologías año por año, una forma de datación incremental , que subyace a registros de alta resolución de cambios climáticos y ambientales pasados utilizando técnicas geoquímicas . [88]
Ciertas especies forman comunidades llamadas microatolones , que son colonias cuya parte superior está muerta y en su mayoría por encima de la línea de flotación , pero cuyo perímetro está mayormente sumergido y vivo. El nivel medio de la marea limita su altura. Al analizar las diversas morfologías de crecimiento, los microatolones ofrecen un registro de baja resolución del cambio del nivel del mar. Los microatolones fosilizados también se pueden fechar utilizando la datación por radiocarbono . Estos métodos pueden ayudar a reconstruir los niveles del mar del Holoceno . [89]
El aumento de la temperatura del mar en las regiones tropicales (~ 1 grado C) durante el último siglo ha provocado un gran blanqueamiento, muerte y, por lo tanto, una disminución de las poblaciones de coral, ya que, aunque son capaces de adaptarse y aclimatarse, no está claro si este proceso evolutivo ocurrirá lo suficientemente rápido como para evitar una importante reducción de su número. [90]
Aunque los corales tienen grandes poblaciones que se reproducen sexualmente, su evolución puede verse frenada por una abundante reproducción asexual . [91] El flujo de genes es variable entre las especies de coral. [91] Según la biogeografía de las especies de coral, no se puede contar con el flujo de genes como una fuente confiable de adaptación, ya que son organismos muy estacionarios. Además, la longevidad del coral podría influir en su adaptabilidad. [91]
Sin embargo, la adaptación al cambio climático se ha demostrado en muchos casos. Por lo general, se deben a un cambio en los genotipos de coral y zooxantelas . Estos cambios en la frecuencia de los alelos han progresado hacia tipos de zooxantelas más tolerantes. [92] Los científicos descubrieron que cierta zooxantela escleractiniana se está volviendo más común donde la temperatura del mar es alta. [93] [94] Los simbiontes capaces de tolerar agua más caliente parecen realizar la fotosíntesis más lentamente, lo que implica una compensación evolutiva. [94]
En el Golfo de México, donde la temperatura del mar está aumentando, los corales cuerno de ciervo y cuerno de alce sensibles al frío han cambiado de ubicación. [92] No solo se ha demostrado que los simbiontes y especies específicas cambian, sino que parece haber una cierta tasa de crecimiento favorable a la selección. Los corales de crecimiento más lento pero más tolerantes al calor se han vuelto más comunes. [95] Los cambios de temperatura y aclimatación son complejos. Algunos arrecifes en las sombras actuales representan una ubicación de refugio que los ayudará a adaptarse a la disparidad en el medio ambiente, incluso si eventualmente las temperaturas pueden aumentar más rápidamente allí que en otros lugares. [96] Esta separación de poblaciones por barreras climáticas hace que un nicho realizado se reduzca enormemente en comparación con el antiguo nicho fundamental .
Geoquímica
Los corales son organismos coloniales poco profundos que integran oxígeno y oligoelementos en sus estructuras cristalinas esqueléticas de aragonito ( polimorfo de calcita ) a medida que crecen. Las anomalías geoquímicas dentro de las estructuras cristalinas de los corales representan funciones de temperatura, salinidad y composición isotópica del oxígeno. Este análisis geoquímico puede ayudar con el modelado climático. [97] La relación de oxígeno-18 a oxígeno-16 (δ 18 O), por ejemplo, es un sustituto de la temperatura.
Anomalía de la relación estroncio / calcio
El tiempo se puede atribuir a las anomalías de la geoquímica de los corales al correlacionar los mínimos de estroncio / calcio con los máximos de la temperatura de la superficie del mar (SST) con los datos recopilados de NINO 3.4 SSTA . [98]
Anomalía del isótopo de oxígeno
La comparación de los mínimos de estroncio / calcio de coral con los máximos de temperatura de la superficie del mar, los datos registrados de NINO 3.4 SSTA , el tiempo se puede correlacionar con las variaciones de estroncio / calcio de coral y δ 18 O. Para confirmar la precisión de la relación anual entre las variaciones de Sr / Ca y δ 18 O , una asociación perceptible con los anillos de crecimiento anual de coral confirma la conversión de edad. La geocronología se establece mediante la combinación de datos de Sr / Ca, anillos de crecimiento y datos de isótopos estables . La Oscilación El Niño-Sur (ENSO) está directamente relacionada con las fluctuaciones climáticas que influyen en la relación de coral δ 18 O a partir de las variaciones de salinidad locales asociadas con la posición de la zona de convergencia del Pacífico Sur (SPCZ) y se puede utilizar para el modelado ENSO . [98]
Temperatura de la superficie del mar y salinidad de la superficie del mar
El balance de humedad global está siendo influenciado principalmente por las temperaturas de la superficie del mar tropical desde la posición de la Zona de Convergencia Intertropical (ITCZ). [99] El hemisferio sur tiene una característica meteorológica única ubicada en la cuenca del Pacífico suroeste llamada Zona de Convergencia del Pacífico Sur (SPCZ) , que contiene una posición perenne dentro del hemisferio sur. Durante los períodos cálidos ENOS , la SPCZ invierte la orientación extendiéndose desde el ecuador hacia el sur a través de las Islas Salomón , Vanuatu , Fiji y hacia las Islas Polinesias Francesa ; y hacia el este hacia América del Sur que afecta la geoquímica de los corales en las regiones tropicales. [100]
El análisis geoquímico del coral esquelético se puede vincular a la salinidad de la superficie del mar (SSS) y la temperatura de la superficie del mar (SST), a partir de los datos de El Niño 3.4 SSTA , de los océanos tropicales y las anomalías de la relación δ 18 O del agua de mar de los corales. El fenómeno ENOS puede estar relacionado con variaciones en la salinidad de la superficie del mar (SSS) y la temperatura de la superficie del mar (SST) que pueden ayudar a modelar las actividades del clima tropical. [101]
Investigación climática limitada sobre especies actuales
La investigación climática de las especies de corales vivos se limita a unas pocas especies estudiadas. El estudio del coral Porites proporciona una base estable para las interpretaciones geoquímicas que es mucho más simple para extraer datos físicamente en comparación con las especies de Platygyra, donde la complejidad de la estructura esquelética de las especies de Platygyra crea dificultades cuando se toman muestras físicas, que resulta ser uno de los únicos registros de coral vivo multidecadales utilizados. para modelado del paleoclima coralino . [101]
Acuario
El pasatiempo de la cría de peces de agua salada se ha expandido, en los últimos años, para incluir tanques de arrecife , tanques de peces que incluyen grandes cantidades de roca viva en la que se permite que el coral crezca y se extienda. [102] Estos tanques se mantienen en un estado similar al natural, con algas (a veces en forma de depurador de algas ) y un lecho de arena profundo que proporciona filtración, [103] o como "tanques de exhibición", con la roca conservada en gran parte desnudo de las algas y microfauna que normalmente lo poblarían, [104] para que parezca limpio y ordenado.
El tipo de coral más popular que se conserva es el coral blando , especialmente los zoantidos y los corales en forma de hongo, que son especialmente fáciles de cultivar y propagar en una amplia variedad de condiciones, porque se originan en partes cerradas de los arrecifes donde las condiciones del agua varían y la iluminación puede ser menos confiable. y directo. [105] Los pescadores más serios pueden mantener corales pétreos de pólipos pequeños , que proviene de condiciones de arrecifes abiertos y con mucha luz y, por lo tanto, mucho más exigentes, mientras que el coral pétreo de pólipos grandes es una especie de compromiso entre los dos.
Acuicultura
La acuicultura de corales , también conocida como cultivo de corales o jardinería de corales , es el cultivo de corales con fines comerciales o para la restauración de arrecifes de coral. La acuicultura se muestra prometedora como una herramienta potencialmente eficaz para restaurar los arrecifes de coral , que han ido disminuyendo en todo el mundo. [106] [107] [108] El proceso pasa por alto las primeras etapas de crecimiento de los corales cuando tienen mayor riesgo de morir. Los fragmentos de coral conocidos como "semillas" se cultivan en viveros y luego se vuelven a plantar en el arrecife. [109] El coral es cultivado por productores de coral que viven localmente en los arrecifes y cultivan para la conservación de los arrecifes o para obtener ingresos. También es cultivado por científicos para la investigación, por empresas para el suministro del comercio de corales vivos y ornamentales y por aficionados a los acuarios privados .
Galería
Más imágenes: bienes comunes: Categoría: Arrecifes de coral y bienes comunes: Categoría: Corales
Fungia sp. esqueleto
Pólipos de Eusmilia fastigiata
Coral de pilar , Dendrogyra cylindricus
Coral cerebro , Diploria labyrinthiformis
Desove del coral cerebro
Coral cerebro liberando huevos
Borde de arrecifes de coral frente a la costa de Eilat , Israel .
Ver también
- especie clave
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enlaces externos
- Coral Reefs The Ocean Portal por la Institución Smithsonian
- NOAA - Programa de conservación de arrecifes de coral
- NOAA CoRIS - Biología de los arrecifes de coral
- Oficina de la NOAA para la gestión costera - Datos básicos - Arrecifes de coral
- Educación sobre el servicio oceánico de la NOAA - Corales
- "¿Qué es un coral?" . Proyecto de microdocs de Stanford . Consultado el 4 de febrero de 2017 .