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Articulo Destacado: Crecimiento del coral desde la produccion sexual larvatica, Parte 2

By Lee Goldman Posted Apr 15, 2006 12:00 AM Pomacanthus Publications, Inc.
Para el tanque de arrecife de coral: Agrega dos partes de iluminación, una parte de movimeinto de agua, una docena de caracoles y una pisca de alimento. Puede el mismo recipiente usarse para hacer crecer corales juveniles?

Para el tanque de arrecife de coral: agregar 2 partes de iluminación, una parte de movimiento de agua, una docena de caracoles y una pizca de alimento. Se puede usar la misma fórmula para que se desarrollen corales juveniles?

En 2005, CITES reportó que cerca de 1.5 millones de corales individuales fueron exportados, la mayoría de la región del Indo-Pacífico, con el propósito de distribuirlos entre los comerciantes de especies marinas. Muchos de estos corales fueron colectados de arrecifes que ya habían sufrido impactos ambientales significativos. A pesar de que la colecta de corales con propósitos estéticos o educacionales no son tan dañinos para los arrecifes comparado con la contaminación y el calentamiento global, cualquier intento para reducir el impacto (no importando lo pequeño que sea) debe ser analizado si es que queremos mantener nuestros arrecifes vivos y saludables.

El desarrollar corales de larvas y planulas sexualmente obtenidas, me permite obtener corales para el comercio sin tener que colectar o sacrificar alguna colonia de coral adulto de los arrecifes ya existentes. El beneficio más obvio es que la presión a la que se somete el arrecife con la colecta, se reducirá hasta casi cero. Esta forma de cría de coral, además de servir para el comercio, agrega más diversidad genética coralina y asegurara una fuente sostenible para comunidades futuras que usan los corales como su fuente de abastecimiento.

En un artículo previo discutí las estrategias de reproducción del coral y como se correlaciona con el reto de hacer que los corales se desarrollen a partir de larvas, hasta que alcancen un buen tamaño para que sean comercializados. Los corales producen muchísimas crías, pero sólo unas cuantas podrán llegar a la edad adulta. Esto puede sonar como un desperdicio de energía por parte del coral progenitor, sin embargo, el arrecife es un ambiente lleno de presiones competitivas. Los depredadores, la competencia con otros organismos del arrecife, otras especies de coral e incluso la propia especie del coral, contribuyen a la alta mortandad de las crías de coral. Mi trabajo como granjero comerciante de corales no es sólo reducir la presión a la que son sometidos, sino tambien crear un medio lo suficientemente estable que promueva el crecimiento de un alto porcentaje de crías. En este artículo, discutiré los temas que tratan acerca de los corales desarollados a partir de larvas y plánulas.

Décadas de investigación científica así como el conocimiento empírico, han llevado a comprender los requerimientos de los corales mantenidos en cautiverio. Se han escrito docenas de libros sobre la acuacultura de los corales por acuaculturistas profesionales. La mayoría de ellos, contienen una serie de fórmulas sobre cómo mantener los corales en cautiverio. Por supuesto, cada fórmula varía levemente de una a otra, sin embargo, todas concuerdan en el hecho de que el acuarista debe proveer a los corales con los requerimientos ambientales y nutricionales necesarios, tales como luz solar, movimiento de agua, alguna forma de control de algas y distintos de tipos de alimentos nutritivos. Por esto, todo lo que tengo que hacer es encontrar una fórmula que concuerde con mi manera de pensar y listo, tendre corales que se desarrollen a partir de larvas para comercializarlos. No tiene gran ciencia, verdad?.

El problema es que no es tan simple. La mayoría (si no es que todas) de las fórmulas para un exitoso mantenimiento de corales, involucra requerimientos para cubrir las necesidades de las colonias adultas. No existe ninguna fórmula que se avoque a las necesidades especificas de las nuevas crías y de los corales jóvenes. Algunos acuaristas escriben acerca de reproducción sexual en sus ambientes en cautiverio. Mientras que esta información es de ayuda, la diferencia entre reproducir corales e instalarlos en un acuario, además de lo que estoy tratando de hacer, es que la mayoría de la reproducción que se logra en acuarios es oportunista y no se puede lograr a gran escala. Para que pueda competir con otra granjas de reproducción de corales, tengo que asegurar que un amplio porcentaje de larvas y plánulas se asienten y alcancen un tamaño que pueda ser comercializable. Es fácil entender por qué no existe una fórmula adecuada para realizar esto, y eso es por qué este tipo de acuacultura enfocada en los corales nunca se ha hecho.

Para entender mis retos, debo colocar los corales que estoy tratando de hacer crecer en perspectiva. Las larvas y plánulas que acaban de asentarse son pequeñas. Que tan pequeñas?, observa las letras que vienen alrededor de un centavo. Cualquiera de estas letras es del tamaño de las crías nuevas. En promedio, las larvas y plánulas que han sufrido metamorfosis, miden cerca de 1 mm de diámetro.

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La Pocillopora damicornis que aparece en esta foto, tiene 2 días de haber sufrido metamorfosis.

Otra consideración a tomar en cuenta, es el ambiente en el que originalmente se encontraban y en donde se desarrollaron de una larva planctónica a un pólipo de coral asentado. Diversos estudios han mostrado que las crías que se encuentran en substratos que no reciben luz solar o en ambientes cavernosos, sobreviven mucho mejor que los que se encuentran en ambientes expuestos (Birkeland et al. 1981; Babcock and Mundy 1996). Los parámetros ambientales en el ambiente cavernoso constan de niveles bajos de luz y de circulación de agua. Un ejemplo podría ser el sustrato del arrecife bajo una colonia de coral o los que están amenzados. Mientras que muchos organismos se adaptan muy bien a estos ambientes, los organismos que requieren grandes cantidades de luz y de movimiento de agua (como algunos corales) sufrirán mucho para adaptarse a este tipo de ambiente.

Si estas son las condiciones en las que se encuentran los corales jóvenes de 1 mm, entonces como es que llegan a la edad adulta y pueden competir con éxito por los recursos en el arrecife?. Aun más importante, cómo me ayuda ésto para saber que tipo de requerimientos deben ser administrados para fomentar que un coral joven se desarrolle en una colonia adulta? No son preguntas fáciles de responder, la mayoría son especulaciones y sólo puedo hacer observaciones acerca de sus preferencias y no necesariamente establecer las razones por las cuales prefieren otro tipo de cosas. Para poder visualizar lo que estoy tratando de decir, usaré 4 parámetos ambientales en los que los acuaristas profesionales concuerdan que son importantes para que los corales adultos sobrevivan, y demostraré que los corales jóvenes no necesitan las mismas condiciones para prosperar.

Luz Solar

La luz solar es importante para todos los corales que llevan una relación simbiótica con Zooxantelas. Zooxantelas, al igual que los demás organismos fotosintéticos, poseen la habilidad de utilizar la luz solar para transformar el dióxido de carbono y el agua en compuestos orgánicos. Los productos de la fotosíntesis pueden ser utilizados después por el coral para su nutrición y crecimiento. Varias colonias de coral adulto no sobrevivirían o prosperarían si se redujera significativamente la cantidad de luz que reciben.

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Alga filamentosa que esta creciendo sobre una Pocillopora damicornis de 1 mes de edad. El coral joven de la foto tiene 5 mm de diámetro.

Si este es el caso, por qué los corales jóvenes sobreviven mejor en ambientes con una cantidad de luz solar mucho menor a la que necesitarían al ser adultos? Hay varias posibilidades. Una de ellas, es que en ambientes cavernosos permanecen ocultos a los depredadores. Aquellos que se asientan en ambientes abiertos, están expuestos a los organismos que encuentran su alimento en el substrato del arrecife. Los depredadores los encontrarían como una presa fácil y los hervíboros accidentalmente al buscar su alimento en el substrato del arrecife, podrían provocar un daño mortal a los pólipos de coral. Hayashibara et al. (2004) propuso que las crías recientes de Acropora digitifera tienen elevadas tasas de mortalidad (casi 100%) en superficies expuestas, esto se debe en parte a que los peces y los invertebrados raspan y se alimentan de las algas marinas. Otra razón podría ser, que las macroalgas dañinas no prosperan en zonas sin luz solar. Sato (1985) fue capaz de demostrar que las Pocillopora damicornis jóvenes sobreviven mejor en zonas que no están colonizadas por algas filamentosas. Las algas pueden sobreponerse rápidamente al pequeño pólipo de coral y restringirle el paso de luz solar, movimiento de agua y alimento. En un ambiente oscuro, las algas no son tan abundantes. Finalmente, otra posible razón es que los corales producen pigmentos llamados aminoácidos parecidos a mycosporina (MMAs). Estos pigmentos, son escenciales para la protección contra la radiación ultravioleta. Sin embargo, la producción de estos pigmentos requiere un gasto energético por parte del coral. En una cría reciente, es posible que no sea capaz de pagar por la producción de estos pigmentos (los recursos internos limitados son destinados al crecimiento). En un estudio de laboratorio controlado, Suzuki et al. (2004) fue capaz de demostrar que las larvas de Acropora expuestas a altas concentraciones de luz (500-700 micro mol m-2 s-1) no lograron asentarse, mientras que cerca del 70% de las larvas expuestas a condiciones oscuras se asentaron y sufrieron metamorfosis en 9 horas. Más aun, las larvas que fueron expuestas a las altas concentraciones de luz y que despues fueron llevadas a condiciones oscuras tampoco lograron asentarse. Se postuló que la exposición a altas concentraciones de luz pudo haber alterado la capacidad de asentarse. Para los corales jóvenes, un ambiente oscuro puede ser una manera de protegerse de una amplia variedad de amenazas ambientales y de los depredadores.

Movimiento de Agua

Así como la luz solar es escencial para llevar a cabo la fotosíntesis para la zooxantela, la circulación de agua puede tener una diversa gama de efectos en la salud del coral. El movimiento del agua no sólo llevará alimento al coral, sino que también facilitará el intercambio de nutrientes y gases entre el coral y el agua de mar que lo rodea.

Al igual que la luz solar, el movimiento del agua es importante para la salud de los corales adultos, por qué los corales jóvenes prefieren ambientes donde el movimiento del agua esta muy reducido? Podría ser simplemente una función de asentarse en ambientes con niveles reducidos de luz. Además de esto, los ambientes oscuros reducen (o en ocasiones bloquean) la cantidad de agua que fluye en este tipo de ambientes. Sin embargo, podría ser tan fácil que los niveles bajos de luz sean una función de proteccion que pueden ganar de la exposición a un elevado flujo de agua. En otras palabras, pueden usar los niveles de luz como una indicación para asentarse en areas oscuras con el propósito de evitar el movimiento fuerte del agua.

Los arrecifes expuestos, pueden llegar a experimentar corrientes de agua que exceden los 50 cm por segundo. Para los corales adultos con ramas excesivas o corales masivos con amplia superficie, el elevado flujo de agua asegura que todos los pólipos de coral alrededor de la colonia reciban adecuada circulación. Más aun, las ramas y el área de la superficie pueden actuar como barrera y así incluso al haber fuertes corrientes o un elevado olaje, los pólipos en el area cubierta pueden permanecer abiertos. Para los jóvenes que no han formado ramas grandes o superficies altas, el flujo de agua puede actuar en contra de ellos. Una fuerte corriente de agua puede abrumar a los pequeños pólipos y evitar que emerjan por completo de sus coaralites. Esto inhibirá tanto a la fotosíntesis como a la cantidad de alimento que puedan captar.

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2 tipos populares de invertebrados limpiadores de algas. A pesar de que lo hacen bien, pueden lastimar inadvertidamente al pequeño y joven coral. La Pocillopora damicornis en esta foto tiene 2 semanas de edad.

Actualmente, no existen estudios que investiguen el flujo de agua como la variable única que influya en las preferencias de asentamiento del coral. En mi experiencia, he observado que las crías nuevas sobreviven incluso en zonas donde no hay corriente de agua. El agua se cambiaba diario y, posteriormente, el alimento que se agregaba era suficiente para que las nuevas crías crecieran. De cualquier forma, debido a que el flujo de agua es importante para los corales y como esto puede afectar la velocidad a la que crecen, se debe considerar una buena cantidad de flujo de agua mientras llegan a la edad adulta. La investigación en este parametro ambiental demostrará ser escencial para la salud y el crecimiento de los corales jóvenes.

Control de Algas

Previamente mencioné que los corales jóvenes en el ambiente natural, prefieren las áreas oscuras como una forma de evitar la competencia con las algas. Es verdad que una baja iluminación puede excluir algunas formas de algas, pero no todas. Para los corales jóvenes, incluso un pequeño racimo de algas puede ser un problema para la supervivencia del coral, mientras que en los corales adultos puede ser solo una molestia.

En sistemas en cautiverio (al igual que en el arrecife natural), los hervíboros e invertebrados pueden prevenir la formación de algas nocivas. Algunas fórmulas para un exitoso cuidado de corales sugiere que el agregar docenas de cangrejos ermitaños y caracoles a los sistemas es tan importante como lo es la iluminación. Para el coral adulto, estos comedores de algas son una bendición, mientras que para los corales juveniles pueden ser su peor enemigo. El tamaño promedio de los caracoles y de los cangrejos ermitaños que son colocados en los acuarios es de 1 pulgada o 2.5 cm. El tamaño promedio de un coral que recientemente ha sufrido metaforfosis es de 1 mm. (2.5 cm es igual a 25mm). Por lo tanto, un cangrejo o un caracol que pase junto a una cría nueva será 25 veces mas grande que esta última. Visto de otra forma, el tamaño promedio de un fragmento de coral que es vendido por un comerciante esde aproximadamente 4 pulgadas. Esto es 10 cmm o 100 mm. Un cangrejo o un caracol que mida 25 veces esta cantidad, mediría aproximadamente 2500mm, 250cm, 100 pulgadas o 8.33 pies. Pienso que sería muy aterrador tener a un caracol de 8 pies arrastrándose en mi acuario de 100 galones, ésto sin tomar en cuenta el daño que le podría provocar al fragmento de coral de 4 pulgadas. A pesar de que los cangrejos y los caracoles no se alimentan de coral (a veces ni siquiera se percatan de su exitencia) les pueden causar daño indirectamente al arrastrarse sobre ellos.

Algunos pueden argumentar que la mínima cantidad de daño que puede provocar un caracol o un cangrejo a un coral es el precio que se tiene que pagar por controlar el número de algas. Pueden tener razón. Un cangrejo o un caracol que se arrastra en una colonia adulta, y en el transcurso de su barrido de algas arranca unos cuantos pólipos, no representa un gran problema. La colonia tiene cientos mas de pólipos que pueden funcionar adecuadamente. Un coral que recientemente ha sufrido metamorfosis, tiene sólo un pólipo primario. El daño en este pólipo primario lleva a la muerte del coral. Si se destruye un pólipo de un coral que tiene cinco en total, el coral perderá 20% de su habilidad para alimentarse y hospedar la zooxantela, ademas no podrá defenderse contra amenazas, entre otras habilidades perdidas. Sato (1985) llegó a conclusiones similares acerca de los efectos letales en P. damicornis que conlleva el rumiar sobre los corales.

Nota: muchos acuaristas no usan peces como su principal fuente de control de algas. A pesar de esto, es importante mencionarlos, ya que puede ser muy dañino para los corales jóvenes. Los peces que rumian las algas del arrecife no son muy cuidadosos acerca de lo que estan rumiando. Un pólipo de coral primario y pequeño que esta adyacente a un matorral de algas puede ser fácilmente arrancado durante la alimentación del pez.

Comida y Nutrición

A pesar de que los corales requieren luz solar y el beneficio de su relación con la zooxantela; aun requieren fuentes externas de alimento para su crecimiento. Ferrier-Pages et al. (2003) investigaron los efectos de 3 diferentes tipos de dieta en Stylophora pistillata. Los individuos que recibieron la mayor cantidad de zooplancton (6 veces por semana) mostraron un incremento significativo en proteínas, clorofila y clorofila c2 por área de superficie más que los corales que no fueron expuestos al zooplancton. Más aun, el crecimiento de los tejidos y los rangos de calcificación fueron exponencialmente más altos en los corales que recibieron zooplancton.

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(Foto superior) Pocillopora damicornis de 1 mes de edad. Cada colonia joven tiene 6 mm de diámetro. (foto inferior) el mismo coral de 6 meses de edad. Las colonias individuales se fusionaron y produjeron una sola colonia. Las bases que se usaron median 5 cm x 5 cm.

Es aparente que el alimento es importante para la salud de la colonia adulta así como para los corales jóvenes. Sin embargo, que tipo de comida es la adecuada para su supervivencia?. Los organismos jóvenes se alimentan de bacteria, zooplancton o materia orgánica disuelta? Ayuda su pequeño tamaño a cazar presas más grandes? Muchos acuarios y reservas, utilizan Artemia fransiscana (un representante del zooplancton) para alimentar a las colonias de coral adulto. A. fransiscana mide en promedio 500 micrones. Como se mencionó previamente, el tamaño promedio de una cría nueva es de 1 mm o 1000 micrones, pero los pólipos que tienen que atrapar las presas, son mucho mas pequeños que eso. El pólipo de coral por consiguiente, tendrá que atrapar y consumir presas que sean de la mitad de su tamaño. El problema de esto es que la nueva cría tendrá que gastar más energia en capturar sus presas, que la que recibe al alimentarse, por lo que su crecimiento será muy lento o en su defecto, no crecerá. Esta es una consideración importante, no sólo porque afecta al desarrollo del coral, sino porque afecta a la institución que trata de hacer que los corales se desarrollen a partir de larvas y plánulas.

Cuando consideré el habitat en el que los corales jóvenes viven, me encontré preguntándome si la artemia es un alimento necesario. Es cara y requiere un costo extra para su aereación, agua y mano de obra humana. Podría ser que al proveer el ambiente físico ideal (cantidad de luz, flujo de agua, etc) sea suficiente para que el coral se desarrolle. Tal vez haya bacteria de la que el coral pueda alimentarse hasta que tenga un mayor tamaño con mayor número de pólipos. En ese punto, la energía obtenida por el alimento capturado será mayor que la que el pólipo empleó para la captura. A pesar de esto, al principo los pólipos dependen de zooxantela para complementar sus requerimientos nutricionales. Actualmente estoy reuniendo información para un estudio que analiza el efecto de los diferentes tipos de alimento en el desarrollo de corales jóvenes. Resultados preliminares muestran que los corales jóvenes crecen más rápido cuando son alimentados con alimento vivo, que cuando son alimentados con otro tipo de alimento o cuando solo reciben nutrientes de zooxanthellae. El hecho de que los corales sean heterotrópicos, hace que estos resultados parezcan acertados. De cualquier forma, ten en mente que lo que trato de hacer es fomentar un rápido índice de crecimiento. Esto significa que trato de proveer un mejor tipo de nutrición (lo cual espero) de lo que podrían recibir en el arreife natural. Además, como una granja de coral comercial, estoy tratanto que esto sea lo más barato posible.

Para aquellos que quieren que los corales se desarrollen a partir de larvas y ya tenían una lista de procedimientos, les ofrezco una disculpa. La parte más importante de información que puede ser tomada de este artículo es que el mantenimiento de corales jóvenes requiere una manejo diferente del que utilizan las colonias adultas. La mayor parte de mi éxito se debe a las observaciones cautelosas que realizo sobre que ambientes son más aptos para que los corales proliferen. Estas observaciones me han llevado a la formulación de preguntas específicas que pueden ser respondidas científicamente. Mientras más preguntas respondo, adquiero más experiencia y con esto me acerco más a poder escribir la fórmula para lograrlo. Sólo tengo una docena más de preguntas que responder. Por ejemplo: si a las larvas y a los corales jóvenes no les agrada la luz solar intensa, cual es el regimen de luz más apto para ellas?. Más aun, cuándo es el mejor momento para llevar a cabo la transición del ambiente oscuro a uno más iluminado que pueda satisfacer las necesidades de la colonia adulta? Cuál es el flujo y velocidad óptima del agua y cuándo lo incremento?. Si no son cangrejos o caracoles, entonces, que uso para controlar la cantidad de algas?

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Representantes de Pocillopora damicornis en 4 diferentes estadíos. En orden de las manecillas de reloj, a partir de la parte inferior derecha: 2 semanas; 5 semanas; 2 meses; 6 meses. El coral de 6 meses de edad está listo para su distribución.

Mi recomendación para aquellos que tienen nuevas crías en desarrollo en sus acuarios, es que continúen lo que ya estaban haciendo. Ya han demostrado que les pueden proveer de un buen ambiente. Documenten el ambiente en donde encontraron a sus corales juveniles y obsérvenlos cuidadosamente mientras se desarrollan. A pesar de que varias de estas instancias son necesarias para llevar a cabo el metodo científico, se pueden decir unas cuantas cosas buenas de la vieja moda de sólo observar y experimentar.

El hacer crecer corales a partir de larvas y plánulas es un tipo de acuacultura del coral que está apenas en sus etapas iniciales, pero que puede traer grandes beneficios encaminados a la conservación de los arrecifes tropicales de coral así como a la industria acuarista. Espero que con este artículo, la gente se dé cuenta de que aun se necesita realizar una vasta investigación en todos los aspectos de sus requerimientos. El hacer crecer corales a partir de larvas es el futuro del hobby. Mi meta (por medio de la investigación y la experiencia) es escribir una fórmula para que otros la usen y que ese futuro del hobby se vuelva realidad y así el comercio de corales se transforme en cosa del pasado.

Lee Goldman ha estado desarrollando corales a partir de larvas y plánulas sexualmente producidas desde el 2002. Abrió Coral Farm Guam (una granja comercial de corales) en el 2004. Hablará sobre su trabajo en la próxima conferencia MACNA XVIII en septiembre.

Referencias

  1. Babcock, R.C.1985. Growth and mortality in juvenile corals (Goniastrea, Platygyra and Acropora): The first year. Proc. Of the Fifth Inter. Coral Reef Congress Vol 4, Tahiti
  2. Birkeland, C., D. Rowley, R.H. Randall. 1981. Coral recruitment patterns at Guam. Proc. 4th Int. Coral Reef Sym. Manilla 2: 339-344
  3. Ferrier-Pagès, C., J. Witting, E. Tambutté and K. P. Sebens. 2003. Effect of natural zooplankton feeding on the tissue and skeletal growth of the scleractinian coral Stylophora pistillata. Coral Reefs 22: 229 - 240
  4. Hayashibara, T., K. Fukuoka, M. Sano, M. Tamaki, H. Shimizu, M. Minagawa (2004). Reef restoration by coral larvae seeding: An experimental study on survivorship of artificially settled Acropora polyps in the first year. 10 Int. Coral Reef Sym. Japan
  5. Sato, M. (1985). Mortality and growth of juvenile coral Pocillopora damicornis (Linnaeus). Coral Reefs 4: 27-33
  6. Suzuki, G., T. Hayashibara, K. Iwao, M. Tamaki, H. Shimizu, I. Hayashi (2004). Inhibition of the settlement and metamorphosis in coral planulae by strong light. 10 Int. Coral Reef Sym. Japan
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