Cómo los científicos resolvieron uno de los mayores misterios del océano
En 2013, una misteriosa epidemia convirtió en masa viscosa a miles de millones de estrellas de mar entre México y Alaska. Ahora sabemos la causa
En 2013, una misteriosa epidemia convirtió en masa viscosa a miles de millones de estrellas de mar entre México y Alaska.
La enfermedad, conocida como desgaste de las estrellas de mar (SSWD), describe lo que se podía observar en las costas del noroeste del Pacífico en aquel entonces: cuerpos contorsionados y brazos desprendidos cubrían el fondo marino, mientras los tejidos de estos animales se desintegraban en cuestión de días.
En los más de diez años transcurridos desde entonces, la SSWD ha sido descrita como la mayor epidemia jamás registrada en una especie marina silvestre y uno de los diez mayores misterios oceánicos sin resolver. Los intentos por identificar el agente patógeno responsable generaron más preguntas que respuestas… hasta ahora.
Recientemente, publicamos los resultados de nuestro proyecto de investigación de cinco años sobre la causa de la SSWD.
Nuestro equipo estuvo formado por investigadores de distintas nacionalidades y disciplinas, procedentes de instituciones académicas, gubernamentales y organizaciones sin fines de lucro. Esta colaboración fue clave para el éxito del trabajo.
En conjunto, realizamos experimentos de laboratorio y analizamos datos de brotes silvestres de SSWD para identificar al patógeno responsable: una nueva cepa de la bacteria Vibrio pectenicida.
El significado de las estrellas de mar
Además de la devastadora pérdida de estos carismáticos habitantes de las costas rocosas, la epidemia ha tenido repercusiones en todos los ecosistemas donde viven las estrellas de mar.
Más de dos docenas de especies parecen verse afectadas por la SSWD, con distintos niveles de susceptibilidad a la enfermedad. La más vulnerable es la estrella de mar girasol, un voraz depredador marino y la especie de estrella de mar más grande que existe. Puede alcanzar el tamaño de una llanta de bicicleta y tener hasta 24 brazos.
Casi seis mil millones de ejemplares de estrella de mar girasol han desaparecido a causa de la SSWD, lo que llevó a la especie a la lista de animales en peligro crítico. Con su desaparición, también se han perdido extensos bosques de algas que ayudaban a regular los ecosistemas marinos.
Las estrellas de mar girasol mantienen saludables los bosques de algas al depredar erizos de mar. Con la rápida desaparición de estos depredadores, las poblaciones de erizos crecieron sin control, arrasaron los bosques de algas y reemplazaron estos ecosistemas exuberantes y biodiversos por extensos “erizales”.
La pérdida de algas ha generado efectos en cadena para numerosas especies que dependen de ellas como alimento y hábitat. Además de esta asombrosa pérdida de biodiversidad, las comunidades afectadas han visto disminuir millones de dólares procedentes de la pesca y el turismo.
Los servicios ecosistémicos que brindan los bosques de algas —aunque más difíciles de cuantificar— también se han visto afectados: la filtración de agua, que mejora su calidad; la estabilización de sedimentos, que protege las costas de la erosión y las tormentas; y la captura de carbono, que ayuda a mitigar los efectos del cambio climático.
La recuperación de estos bosques y de las especies que dependen de ellos requiere un conocimiento más profundo de la SSWD y de las estrellas de mar que ha diezmado. El primer paso de nuestra investigación fue identificar al causante, pero la tarea resultó más complicada de lo previsto.
Se revela un patógeno
Entre los muchos patógenos sospechosos de causar la epidemia de SSWD, no sorprendió que el responsable perteneciera al grupo de especies Vibrio.
Desde múltiples enfermedades en los corales hasta el cólera en los seres humanos, la presencia de especies nocivas de Vibrio en los océanos aumenta con el cambio climático, ya que estas bacterias prosperan en aguas más cálidas.
Sin embargo, identificar al culpable no fue sencillo. Vibrio pectenicida presenta características inusuales que no se observan en otras especies de Vibrio, lo que le permitió eludir su detección durante más de una década.
En un principio, la pregunta se consideró arriesgada y potencialmente sin respuesta. Sin embargo, años de experimentos de laboratorio y muestreos en el campo culminaron recientemente con exitosos ensayos de inducción de mortalidad, realizados con un cultivo puro —aislado por Amy Chan, investigadora científica de la Universidad de Columbia Británica— de la nueva cepa Vibrio pectenicida.
Esta cepa, denominada FHCF-3, se diferencia de las variantes identificadas anteriormente por menos del tres por ciento de su genoma. Estas cepas se han aislado en larvas enfermas de vieira en Francia, en cangrejos del Reino Unido y, más recientemente, en larvas de geoduck del noroeste del Pacífico.
Aún no se sabe si estas cepas pueden causar la SSWD, pero las posibles implicaciones son evidentes: con una amplia variedad de hospedadores, una distribución geográfica extensa y afinidad por las aguas marinas cálidas, condiciones que se prevén cada vez más comunes con el avance del cambio climático, este patógeno es uno de los que deben mantenerse bajo estrecha vigilancia.
No hay tiempo que perder
Al igual que quitarse una venda de los ojos, identificar al patógeno causante de la SSWD abre nuevas oportunidades para la investigación y el manejo de las especies y ecosistemas afectados.
La primera prioridad es desarrollar una prueba de diagnóstico capaz de detectar la secuencia genética del patógeno. Esto permitiría a los investigadores analizar muestras de estrellas de mar o de agua de mar para confirmar su presencia.
Al igual que las pruebas de COVID-19 ayudaron a la humanidad a superar los confinamientos, esta prueba permitirá mejorar la gestión marina, al facilitar el diagnóstico de estrellas de mar sanas y enfermas, así como la identificación de los lugares más adecuados para los esfuerzos de reintroducción.
Otro objetivo de la investigación futura es identificar estrellas de mar resistentes —aquellas capaces de evitar la infección por completo o de superarla una vez que se presenta— para su reproducción con fines de conservación.
Los individuos resistentes, sobre todo de especies muy vulnerables como la estrella de mar girasol, serán fundamentales para los esfuerzos de recuperación en un océano cada vez más cálido, donde Vibrio pectenicida ya está ampliamente extendido.
A pesar de las dificultades, la identificación del patógeno de la SSWD brinda una nueva y esperanzadora visión para nuestros océanos y sus habitantes: un futuro en el que las estrellas de mar girasol, resistentes a la enfermedad, vuelvan a recorrer el fondo marino entre bosques de algas saludables y llenos de vibrante vida marina.
Melanie Prentice es investigadora asociada del Departamento de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera de la Universidad de Columbia Británica.
Alyssa-Lois Gehman es profesora adjunta del Instituto de los Océanos y la Pesca de la Universidad de Columbia Británica.
Drew Harvell es catedrático de Ecología Marina en la Universidad de Cornell.
Grace Crandall es estudiante de doctorado en Ciencias Acuáticas y Pesqueras en la Universidad de Washington.
Este artículo se publicó originalmente en The Conversation y se distribuye bajo licencia Creative Commons. Lee el artículo original.
Traducción de Leticia Zampedri