Investigaciones fotobiológicas en la región Patagónica: Impacto de la RUV en organismos acuáticos

E. W. HELBLING; E. S. BARBIERI; R. J. GONCALVES; V. E. VILLAFAÑE

Trelew (Argentina)

Jornada; Jornadas Estudiantiles de Ciencias Biológicas; 2001

La disminución de ozono estratosférico y el consecuente aumento de radiación ultravioleta B (RUV-B, 280-315 nm) es causa de constante preocupación e investigación.  La región Patagónica presenta gran variabilidad en cuando a sus condiciones de radiación, y durante Octubre / Noviembre está afectada por eventos de disminución de ozono estratosférico.  Por tal motivo, los organismos pueden estar expuestos a relativamente mayores niveles de RUV-B, por lo que resulta importante llevar a cabo estudios en relación a los efectos de la RUV tanto "normal" como "aumentada" en distintos ecosistemas.Los organismos autótrofos han recibido particular atención ya que son los primeros en incorporar la radiación solar a través del proceso de fotosíntesis.  Nuestros estudios realizados con fitoplancton Antártico expuesto a condiciones extremas (i.e., radiación incidente en superficie), indican que la tasa fotosintética se inhibe aproximadamente en un 50% debido a la RUV-B, y otro 50% por la RUV-A (315-400 nm).  Esta relación de porcentajes de inhibición de la tasa fotosintética parece ser, dentro de ciertos límites, más o menos similar en otros ambientes acuáticos del planeta, tal como hemos observado en otras zonas polares (Mar de Barents, Noruega), subpolares (Canal de Beagle, Argentina), latitudes medias (lagos Andinos, Bahía Engaño y Bahía Bustamante, Argentina, Viña del Mar, Chile) y regiones tropicales (Lago Titicaca, Bolivia, y Océano Pacífico).  La variabilidad que existe en las respuestas del fitoplancton a la RUV depende de muchos factores, tales como la latitud, historia lumínica, profundidad de la capa de mezcla (CMS), relación superficie/volumen, especie considerada, etc.  Así, por ejemplo, la inhibición de la fotosíntesis es menor si la muestra proviene de aguas con una CMS poco profunda (donde el fitoplancton ha estado expuesto a una radiación media relativamente mayor), en comparación con muestras provenientes de CMS más profundas.  Es importante resaltar que las especies nanoplanctónicas (tamaño celular < um) son generalmente dominantes en ambientes con CMS profundas, mientras que sucede lo opuesto con las especies microplanctónicas (>20 um).  Asimismo, es evidente la sensibilidad diferencial a la RUV, siendo los flagelados más sensibles que las diatomeas.  Para nuestra zona, hemos encontrado que las especies nanoplanctónicas son más resistentes (en cuando a la inhibición fotosintética) que las microplanctónicas.  Sin embargo, el ADN de las células pequeñas es más vulnerable a la RUV, en comparación con el de las células microplanctónicas.  Cuando se evalúa el impacto de la RUV  hay que tener en cuenta la escala temporal de experimentación, ya que los efectos anteriormente mencionados pueden reducirse por procesos de aclimatación / reparación y cambios en la composición específica que se producen a largo plazo (días - semanas).  Los mecanismos por los cuales el fitoplancton puede aclimatarse a la RUV son variados, pero quizás uno de los más importantes es la síntesis de compuestos que absorben RUV (i.e., mycosporine-like aminoacids - MAAs), los cuales pueden brindar protección no sólo al fitoplancton, sino a organismos de niveles tróficos superiores de la red alimentaria por procesos de bioacumulación a través de la dieta.  En este sentido, hemos realizado también investigaciones relacionadas con los efectos de la RUV en el zooplancton.  En estos organismo existen, además de la bioacumulación de compuestos protectores, otros mecanismos capaces de hacer frente a la RUV, tales como la migración vertical en la columna de agua hacia profunidades con menores intensidades de radiación, como así también mecanismos de reparación en "oscuridad" y de fotorreparación.  En este útimo caso actúan procesos enzimáticos en presencia de UV-A y luz visible para reparar los fragmentos de ADN dañados por la RUV-B.  En particular, en nuestros experimentos realizados con especies zooplanctónicas de agua dulce de la Patagonia hemos encontrado que el proceso de fotorreparación es especialmente importante.