Biología: Las Coronas de Espinas y una perturbación favorable.

Por Ethan Daniels

Durante millones de años, las estrellas de mar corona de espinas (COTS) han devorado colonias de coral, y han dejado atrás huesos de carbonato de calcio de color blanco.

Un brazo elástico armado con puntiagudas espinas cubiertas de toxinas se desplegaba lenta y silenciosamente sobre el borde de un gran coral de mesa. Uno a uno, delicados pies tubulares se extendieron desde la parte inferior del brazo y se aferraron al coral con ventosas. Poco después, aparecieron más brazos punzantes, y la totalidad del cuerpo de una enorme y flexible estrella de mar clamaba sobre la colonia de delicados pólipos. Debajo de la estrella de mar, el tejido blando de su estómago gradualmente se daba vuelta (se ponía al revés), cubriendo así una franja del indefenso coral. Las enzimas digestivas inmediatamente comenzaron a disolver los pólipos vivientes. El estómago de la estrella de mar absorbió los nutrientes licuados, y finalmente eliminó la totalidad del tejido que cubría los huesos subyacentes de carbonato de calcio del coral. En uno o dos días, la hambrienta estrella de mar devoraría toda la colonia de corales de esta manera, y dejaría atrás brillantes esqueletos de color blanco, para luego reptar hasta la siguiente colonia.

Este es el comportamiento peculiar pero típico de uno de los depredadores invertebrados más influyentes que se encuentran en los arrecifes de coral del Pacífico, la estrella de mar corona de espinas (Acanthaster planci). La estrella de mar está haciendo lo que sus ancestros hicieron durante milenios: comer los corales con los que evolucionaron hace millones de años. Al igual que muchas otras especies que no son ampliamente aceptadas como estéticamente agradables o que no se ajustan claramente a los conceptos populares de un océano saludable, las estrellas de mar corona de espinas (COTS, por sus siglas en inglés) son objeto de denigración. Su historia reciente se ha visto empañada por algunos brotes de poblaciones destructivas masivamente. En la actualidad, los grandes equinodermos que se alimentan de corales son habitantes familiares de los arrecifes del Pacífico tropical, y prácticamente todos los buzos y las personas que practican snorkeling los conocen. Al mismo tiempo, sin embargo, pocas personas aprecian la funcionalidad de la especie y la función que cumple en el infinitamente complejo ecosistema de arrecifes de coral.

La hambrienta estrella de mar que se encontraba sobre el coral Acropora era una hembra madura y pronto desovaría. A diferencia de otros equinodermos, no se tiene conocimiento de que las COTS se reproduzcan asexualmente a través de la autonomía de sus brazos; la reproducción sexual por medio del desove sincronizado por lo general coincide con los picos estacionales en las temperaturas del agua. Esta hembra, que tenía un gran tamaño y, por lo tanto, era bastante fecunda, puede liberar cerca de 60 millones de huevos por temporada de desove. La emisión de sus huevos en la corriente mientras los machos que se encuentran cerca liberan esperma al mismo tiempo debería producir huevos fertilizados que rápidamente se convertirán en larvas planctónicas. Las larvas de COTS, que se distribuyen de forma generalizada, normalmente pasan tres o cuatro semanas desplazándose a la deriva según el antojo de las corrientes del océano antes de instalarse en un arrecife.

Al pasar por este largo período larvario la especie ha podido extenderse hacia el este desde el oeste del Pacífico hasta el Golfo de California y hacia el oeste hasta el mar Rojo. Condiciones ambientales como la temperatura, la salinidad y la disponibilidad de alimento afectan el asentamiento de las larvas en arrecifes y la subsiguiente metamorfosis. Las COTS jóvenes son enigmáticas y comienzan sus vidas alimentándose de las algas coralinas incrustantes que normalmente se encuentran en los arrecifes. A esta corta edad su ritmo de crecimiento es exponencial; incorporan brazos y después de aproximadamente seis meses su dieta cambia. Pasan de ser herbívoros aparentemente inofensivos que consumen algas a depredadores que buscan y se alimentan de coral vivo.

La historia de la evolución de las COTS aún sigue siendo un misterio, pero la especiación a partir de los ancestros herbívoros sin duda coincidió con el éxito de los arrecifes coralinos en algún momento hace aproximadamente 1 millón a 3,7 millones de años en el sudoeste del Pacífico. Estudios genéticos recientes han indicado que la especie aún está sufriendo modificaciones, y A. Planci es, de hecho, un complejo de cuatro especies gemelas, o clados. Las COTS, que son similares a todas las estrellas de mar, son flexibles y no tienen un esqueleto rígido. Pero las espículas de carbonato de calcio con un diseño único proporcionan cierto soporte estructural y son la única evidencia de las COTS que puede encontrarse en los registros fósiles. Curiosamente, se han descubierto espículas de COTS en antiguos estratos del suelo, lo que indica que hubo un tiempo en que existieron grandes cantidades de COTS y que luego se extinguieron rápidamente. Estas capas de espículas sugieren la existencia de ciclos de auge y caída naturales en arrecifes de coral que tuvieron lugar mucho tiempo antes de que los humanos llegaran a muchas de las islas del Pacífico.

Las estrellas de mar corona de espinas aparentemente adquirieron su siniestro nombre en los últimos 50 años. Claramente, los buzos y las personas que practican snorkeling que exploran y aprecian los arrecifes de coral por su valor estético no están felices de ver cómo sus parques submarinos son diezmados por los brotes de estrellas de mar. En circunstancias ordinarias, hay de 1 a 15 COTS cada 100 metros cuadrados de arrecife. Durante los brotes, las cantidades pueden ser de un 400 a un 600 por ciento mayor de lo normal, y la mortalidad de los corales en un arrecife determinado puede oscilar entre el 50 y el 100 por ciento. Si bien se tiene conocimiento de los efectos de los brotes, los detonantes en cierto modo siguen siendo un misterio.

Brotes

Un brote se produce cuando la cantidad de COTS que hay en un arrecife aumenta rápidamente y, por consiguiente, consumen coral a una velocidad mayor de lo que estos corales crecen. Las estrellas tienen preferencia por especies de coral en particular como los corales de mesa y cuerno de ciervo, pero en general simplemente actúan como un devastador incendio forestal viviente que se desplaza lentamente. Los brotes modifican los arrecifes drásticamente; la duración y gravedad varía enormemente, lo que significa que algunos arrecifes y regiones se ven mucho más afectados que otros. Después de que las COTS devoran todos los corales comestibles del área, las algas velozmente colonizan la mayoría del espacio recientemente disponible. La comunidad de peces cambia e invertebrados sésiles como esponjas y corales blandos crecen en áreas que alguna vez estuvieron cubiertas por corales duros. Después de un brote pueden pasar décadas antes de que un arrecife pueda recuperar su biodiversidad original, y algunos arrecifes nunca se recuperan completamente.

Durante las últimas décadas los investigadores han planteado una serie de hipótesis sobre cómo y por qué se producen brotes de COTS. Las hipótesis se dividen en dos categorías básicas: aquellas que consideran a los brotes un suceso natural y recurrente y aquellas que suponen que los brotes son acontecimientos recientes y novedosos. Las dos categorías no son necesariamente excluyentes mutuamente; mientras que aún se discute sobre las raíces subyacentes de los brotes, es probable que sean causados por una combinación en constante cambio de factores naturales y antropogénicos.


Si bien el primer brote de COTS que se documentó científicamente tuvo lugar en Japón en 1957, existen pruebas fehacientes de que se hayan producido brotes anteriormente. Se han encontrado periódicamente elementos esqueléticos (huesecillos) de COTS en grandes cantidades en sedimentos de arrecifes de los últimos 7.000 años. Las explosiones de poblaciones aparentemente fueron impulsadas por la abundancia de corales y el éxito de las larvas de COTS al asentarse y sobrevivir a las primeras etapas de la vida. Para una especie que produce decenas de millones de huevos en cada temporada de desove, sólo un pequeño aumento del porcentaje en la supervivencia de las larvas podría dar lugar a grandes cantidades de adultos en el transcurso de un año. Se ha demostrado que las larvas de COTS sobreviven mejor en condiciones de baja salinidad y temperaturas cálidas, y esto se puede observar en el hecho de que la mayoría de los brotes ha tenido lugar en arrecifes que rodean islas altas o cerca de continentes donde se producen vertidos de agua dulce estacionalmente.

A principios de la década de 1980, Charles Birkeland, que en la actualidad es profesor de biología en la Universidad de Hawái, propuso la hipótesis de los vertidos terrestres que afirmaba que los nutrientes de los vertidos de agua dulce, especialmente como resultado de grandes tormentas, causan floraciones de fitoplancton que estimulan el suministro de alimento para las larvas de COTS. Suponiendo que bajo circunstancias normales la mayoría de las larvas de COTS pase hambre por falta de alimento, un aumento en la supervivencia de las larvas y en su reclutamiento dará lugar a brotes posteriores. Con los aumentos en las poblaciones de humanos a lo largo de todo el Pacífico y un mayor aporte de nutrientes, a menudo proveniente de fuentes agrícolas, se están produciendo floraciones de fitoplancton con una frecuencia mayor a aquella registrada en décadas anteriores y se están creando condiciones Óptimas para las larvas de COTS.

Una de las hipótesis populares de por qué los brotes se han hecho más comunes es la reducción de los depredadores de COTS. Se sabe que al menos 12 especies diferentes, incluso cangrejos, camarones, poliquetos, gastrópodos y peces, asedian a COTS jóvenes o adultas. Pero la mayoría de los depredadores no se alimentan de larvas de COTS ni adultos si se tienen otras opciones de alimento. Los huevos y las larvas de COTS están protegidos por toxinas, y los adultos cubiertos de espinas pueden resistir todo menos el ataque de los depredadores más efectivos; los enigmáticos jóvenes son probablemente los más vulnerables, pero prácticamente no hay evidencia que indique que la depredación controla el tamaño de las poblaciones de COTS.

La hipótesis de la perturbación intermedia

Independientemente de los orígenes y las consecuencias de los brotes, las COTS generalmente contribuyen al mantenimiento de la diversidad de los arrecifes tal cual se define en la hipótesis de la perturbación intermedia (IDH, por sus siglas en inglés). Las perturbaciones despejan el hábitat y provocan la inmigración de las especies hacia un especio despejado recientemente, como las colonias de corales muertos. La IDH afirma que la diversidad de especies se maximiza cuando se produce una perturbación ecológica a un ritmo determinado para que coexistan especies de crecimiento tanto rápido como lento.

Cuando la perturbación es eliminada, la riqueza de las especies disminuye a medida que la exclusión competitiva aumenta. En otras palabras, las especies que compiten por los mismos recursos no pueden coexistir en el mismo nicho. Al alimentarse de corales de crecimiento rápido, una cantidad normal de COTS ayuda a mantener sistemas de arrecifes resistentes. Los corales de crecimiento rápido, si no se mantienen bajo control, tienen la posibilidad de cubrir los arrecifes por completo, creando así un hábitat monotípico que es susceptible de colapsar bajo una serie de tensiones medioambientales. Cuanto más diverso sea el sistema de arrecifes, mayor será su capacidad de soportar diferentes cambios y presiones medioambientales. Por un lado, todas las especies de un arrecife están en riesgo de extinguirse cuando hay demasiadas perturbaciones. Por lo tanto, las COTS, en condiciones ordinarias, tienen un rol fundamental en los ecosistemas de arrecifes del Pacífico.

Mientras que las causas subyacentes de los brotes de COTS aún son objeto de debate, es probable que sean causados por una combinación de factores naturales y antropogénicos en constante cambio.

La estrella de mar hembra había terminado su comida y, al aparecer la luz de la mañana, el animal comenzó a mover todos sus pies tubulares al unísono, reptando hacia el lado sombrío del coral. Detrás de la estrella de mar había quedado una marca blanca sin vida. Pero esa marca pronto sería un sustrato para que nueva vida colonizara, compitiera y contribuyera a las transferencias de energía que se producen continuamente en el ecosistema de arrecifes. Por el momento, la estrella de mar descansaría. En cuestión de horas, continuaría mecánicamente el negocio de ayudar a mantener la diversidad y la salud de todo el ecosistema de arrecifes.

Aparentemente, los brotes son botones de reinicio naturales así como también fuentes de devastación antropogénicas recurrentes. Es hora de que haya un cambio de paradigma, o quizás un enfrentamiento con la realidad, con respecto a qué pensamos de las COTS y su influencia sobre los arrecifes. Debemos comenzar a analizar las formas en que los humanos se involucran en el proceso de los brotes: los incrementos de la temperatura en la superficie del mar y el aporte de nutrientes a lo largo de las regiones costeras como consecuencia del cambio climático antropológico. Analicemos las COTS no como un cáncer en los arrecifes del Pacífico sino como un jugador integral que ha evolucionado naturalmente en entornos de arrecifes saludables. Es el momento de centrar menos la atención en controlar las COTS y más en manejar las poblaciones humanas, sus actividades y su ignorancia.

© Alert Diver — 1er Trimestre 2015

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