El mito de los corales que requieren cantidades ilimitadas de luz
Por Dana Riddle
Tuve el placer de vivir en la Isla Grande de Hawai durante casi dos décadas y aproveché todas las oportunidades para estudiar los arrecifes naturales allí (consulte la Figura 1). Uno de mis proyectos involucró la determinación de la luz requerida por los corales fotosintéticos (nota: Requisitos tolerado)
Figura 1. Esta poza de marea poco profunda, a pocos centímetros de profundidad, contiene hermosos corales hawaianos. Los experimentos se llevaron a cabo en animales que se encuentran aquí.
En ese momento, obtener los permisos requeridos por el estado de Hawai era relativamente fácil, y una vez que estos estuvieran disponibles, el proyecto podría continuar. La determinación de las tasas de fotosíntesis requiere todo el equipo que normalmente se encuentra en un laboratorio húmedo, más algunos instrumentos altamente especializados.
El primero de ellos es un medidor de calidad Quantum (o PAR) (descrito en detalle en la Parte II de esta serie). El segundo es un fluorómetro de modulación de amplitud de pulso (PAM) (consulte la Figura 2).
Figura 2. Este instrumento, llamado fluorómetro, puede determinar las tasas de fotosíntesis en plantas, algas y zooxantelas.
En pocas palabras, este instrumento controla cómo se usa o se elimina la luz durante el proceso de la fotosíntesis e implica la medición de la fluorescencia de la clorofila. Puede determinar si la luz se utiliza en la fotoquímica, se desprende en forma de calor, o se disipa a través de ciclos de protección natural. Es mucho más allá del alcance de este artículo discutir estas vías.
Basta con decir que, dentro del contexto aquí, estamos interesados en cuánta luz se necesita para maximizar la fotosíntesis dentro de las zooxantelas que se encuentran dentro de los corales de aguas poco profundas.
Es común entre muchos creer que las zooxantelas que se encuentran en muchos corales de aguas poco profundas tienen una capacidad ilimitada para absorber la luz y usarla en el proceso fotosintético. Después de todo, es fácil encontrar fotos de corales que emergen completamente durante la marea baja y son atacados por la luz solar con toda su fuerza. ¡Nos lleva a creer que más luz debe ser mejor!
Al estudiar la fotosíntesis, hay algunas cosas que necesitamos saber. La luz (en forma de fotones) puede ser absorbida por fotopigmentos (como los tipos de clorofila, peridinina, etc.) y, por lo tanto, fluir a través de los dos fotosistemas y más allá en forma de electrones. Otros puntos para entender: hay una cantidad mínima de luz requerida (llamada Punto de Compensación, donde la producción de oxígeno satisface las necesidades respiratorias de los animales de coral y simbiontes.)
El próximo hito es el Punto de saturación donde la tasa de fotosíntesis es máxima y cualquier aumento en la intensidad de la luz no dará como resultado una tasa más alta. El tercer punto es Fotoinhibición dinámica - Es protección a altas luces e involucra el Ciclo de Xantofila. Es un proceso natural.
A los efectos de este artículo, nos preocupa más el número de fotones (intensidad de luz - PPFD o PAR) que excede el Punto de compensación, cumple y supera el Punto de saturación y cómo la fotoinhibición dinámica afecta la velocidad de la fotosíntesis.
Se eligieron dos especies de coral pedregoso para estos experimentos. El primero fue Porites lobata (comúnmente llamado el Coral del Lóbulo) y el coral 'SPS' Pocillopora damicornis (The Wart Coral.) Los resultados fueron comparables, y analizaremos solo aquellos en el procedimiento que involucran P. lobata.
La figura 3 muestra los resultados.
Figura 3. La fotosíntesis máxima en las zooxantelas de este coral pedregoso de Porites se alcanzó a aproximadamente 200 µmol · m² · seg. En 350 µmol · m² · seg, la tasa de fotosíntesis fue aproximadamente la observada en 75 µmol · m² · seg.
Un examen detallado de la Figura 3 revela que la tasa máxima de fotosíntesis (Saturación) se logró a una intensidad de luz de ~ 200 µmol · m² · seg. La fotoinhibición dinámica entró en juego poco después.
El mensaje para llevar a casa es este: Estos Porites los corales que viven en aguas de solo unos centímetros de profundidad requieren solo una fracción de la intensidad de luz que experimentarán. Su zooxantela estará a una tasa máxima de fotosíntesis temprano en la mañana, y sus dispositivos de protección natural (el Ciclo de Xantofila) entrarán en juego durante la media mañana y los protegerán hasta que la intensidad de la luz descienda por la tarde (suponiendo que esté soleado todo el día .)
Otros experimentos sugieren que la mayoría de los corales requieren menores intensidades de luz para alcanzar tasas máximas de fotosíntesis.
La próxima vez, veremos los requisitos de luz de un coral que se encuentra a menudo en los acuarios de arrecife: Acropora especies.
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