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Geodia Barretti

Geodia barretti es una especie de esponja marina de gran tamaño que habita en las aguas boreales del océano Atlántico Norte, [ 1 ] y es bastante común en las costas de Noruega y...

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Geodia barretti es una especie de esponja marina de gran tamaño que habita en las aguas boreales del océano Atlántico Norte, [ 1 ] y es bastante común en las costas de Noruega y Suecia. Es una especie dominante en los bancos de esponjas boreales . [ 2 ] [ 3 ] Con base en datos morfológicos y moleculares, esta especie se clasifica en la familia Geodiidae . [ 4 ]

Morfología

Fuente: [ 1 ]

Morfología externa

Sección de G. barretti . La depresión (= preósculo) está llena de pequeños ósculos. La corteza es prominente.

Esponja masiva, a menudo lobulada de forma irregular, de color blanquecino a amarillo claro. El interior es de color marrón claro. La superficie es lisa. Los ósculos se agrupan en depresiones más o menos superficiales (= preósculos), mientras que los poros se extienden por todo el cuerpo. Presenta una corteza bien definida de aproximadamente 0,5 mm de espesor, formada por espículas  esféricas llamadas esterasteros .

Espículas

Megaescleras.

  • Oxeas (1000-5000  μm).
  • Dicotriaenos con rabdomas de hasta 5000  μm de longitud (más raramente ortotriaenos).
  • Anatriaenos.
  • Meso/protriaenos (raros).

Microescleróticas.

Strongylaster de G. barretti (imagen de microscopio electrónico de barrido). También se aprecian strongylasters más pequeños en el fondo.
  • Microxeas (190-900  μm), a veces ligeramente centrotilo.
  • Esterasteros (50-130  μm).
  • Oxyasters I (30-80  μm), ramas microespinosas, que solo se encuentran en algunos ejemplares que viven a más de 1000 m de altitud.
  • Oxyasters II (6-33  μm), ramas microespinosas.
  • Strongylasters (3-11  μm), ramas microespinosas.

Genética

códigos de barras de ADN

Genómica

Se obtuvo un metatranscriptoma mediante pirosecuenciación de un espécimen recolectado al sur de Bergen ( Noruega ) en 2007. [ 6 ] El cDNA de doble cadena se secuenció en un secuenciador GF FLX (Roche Applied Sciences/ 454 Life Sciences , Barnford, CT). Las etiquetas de ribo- ARNr revelaron una comunidad de microsimbiontes, dominada por el grupo SAR202 de Chloroflexota , el filo candidato " Poribacteria " y Acidobacteriota . Los ARNm más abundantes codificaban enzimas metabólicas clave de la nitrificación de arqueas oxidantes de amoníaco, así como genes candidatos involucrados en procesos relacionados.

El genoma completo de esta esponja se publicó por primera vez en 2023; [ 7 ] fue secuenciado en las plataformas PacBio e Illumina (HiSeqX) a partir de un espécimen recolectado en 2016 en el Parque Nacional Kosterhavet , en la costa oeste de Suecia. Este ensamblaje del genoma nuclear tiene 144 Mbp de longitud (4535 andamios) con una completitud BUSCO del 71,5 %, mientras que el genoma mitocondrial tiene 17 996 pb de longitud. [ 7 ] La anotación del genoma nuclear encontró 31 884 genes codificadores de proteínas.

Sistemática

Etimología

Esta esponja recibió su nombre en honor a uno de sus descubridores, el biólogo Lucas Barrett (1837-1862).

nombres vernáculos

Esta esponja se llama " esponja de nabo " en noruego (kålrabisvamp) y "esponja de fútbol" en sueco (fotbollssvampdjur).

Material tipo

Esta esponja fue recolectada por los biólogos Robert McAndrew y Lucas Barrett en 1855 en el lado sur de la isla Vikna (anteriormente llamada Vigten o Vikten), en el norte de Trøndelag , Noruega, a una profundidad de 183 metros. Posteriormente, fue descrita por el taxónomo británico de esponjas James Scott Bowerbank en 1858.

Dibujo del holotipo de G. barretti (Bowerbank, 1872a: lámina XI).

El holotipo es un ejemplar seco conservado en el Museo de Historia Natural de Londres con el número de catálogo BNHM 1877.5.21.1399. También existen preparaciones microscópicas del holotipo: BNHM 1877.5.21.1400 (una preparación de superficie y otra de espícula) y BNHM 1877.5.21.1401 (una preparación de sección).

Relaciones filogenéticas

Según datos morfológicos y moleculares, esta especie pertenece a la familia Geodiidae y al género Geodia . [ 4 ] También parece pertenecer a un clado de especies de Geodia que tienen sus ósculos en depresiones (incluyendo Geodia megastrella y Geodia hentscheli ). [ 8 ] A este clado de Geodia se le asignó el nombre PhyloCode : Depressiogeodia . [ 4 ]

Distribución

Distribución conocida de G. barretti en el Atlántico Norte (a partir de 2015).

Biogeografía

G. barretti está presente en todas las aguas boreales del Atlántico Norte , [ 1 ] donde la temperatura del agua suele ser de 3 a 9 grados Celsius. Esta especie está presente en la costa oeste de Suecia [ 9 ] y a lo largo de toda la costa noruega y Svalbard. [ 10 ]

Se registró formalmente un único ejemplar en el mar Mediterráneo , en el cañón de Moines (sur de Córcega ), a 167 m de profundidad (temperatura del agua: 13  °C). [ 1 ] También se registraron ejemplares a mayor profundidad (entre 1100 y 1700 metros) frente a la costa atlántica de Marruecos (golfo ibero-marroquí). [ 1 ] Se recolectaron varios ejemplares de gran profundidad en la dorsal mesoatlántica, a 1650 m de profundidad. [ 11 ]

Batimetría

Se encuentra a profundidades de entre 30 y 2000 metros. [ 1 ] La mayoría de los registros del Atlántico Nororiental provienen de los márgenes continentales , entre 200 y 500 m. En el Atlántico Noroccidental (Grandes Bancos, Cabo Flamenco, Nueva Escocia y Estrecho de Davis), se ha registrado entre 410 y 1852 metros de profundidad. Los ejemplares de aguas poco profundas son comunes a lo largo de la costa noruega, [ 12 ] especialmente en los fiordos .

Biología

Reproducción

G. barretti es una especie ovípara con machos y hembras separados. [ 13 ] [ 14 ] El ciclo reproductivo es anual con uno o dos eventos de liberación de gametos por año, siendo la principal temporada reproductiva desde finales de primavera hasta principios de otoño. [ 14 ] Nunca se han observado las larvas. La reproducción asexual nunca ha sido descrita formalmente.

Se ha investigado el conjunto de herramientas moleculares de reproducción de las especies boreoárticas de Geodia , incluyendo Geodia barretti , utilizando datos proteómicos y transcriptómicos . Los genes involucrados en la formación de los gametos aparecieron cerca de los encontrados en el resto de los animales. [ 15 ]

Depredadores

El quitón de aguas profundas Hanleya nagelfar, que se alimenta de esponjas, se encuentra a menudo en G. barretti en el Atlántico nororiental. [ 16 ] El foraminífero parásito Hyrrokkin sarcophaga [ 17 ] se encuentra con menos frecuencia viviendo en G. barretti .

macrofauna asociada

G. barretti tiene menos macrofauna asociada que cualquiera de las otras especies de Geodia boreoárticas : solo se registraron diez especies diferentes de epibiontes frente a 62 para Geodia macandrewii . [ 18 ]

Microbiología

G. barretti es una esponja de alta abundancia microbiana (HMA), [ 19 ] de tal manera que el mesohilo está esencialmente lleno de microbios y solo unas pocas células de esponja. Se calculó que la esponja en sí (canales, cámaras de coanocitos y células) representa solo el 5% de su volumen total, siendo el resto microbios. [ 20 ]

Las estimaciones del número de bacterias en G. barretti están entre 2,9 × 10 11 [ 19 ] y 3,1 × 10 11 [ 20 ] microbios/cm 3 esponja.

Aislamiento y estudio de bacterias específicas

Streptomyces sp. GBA 94-10, un Actinomycetota , fue aislado de un G. barretti noruego . [ 21 ] Se demostró que era un pariente cercano del Streptomyces albus terrestre J1074. El genoma fue secuenciado completamente (números de acceso de Genbank CM002271 - plásmido pGBA1 CM002272 ).

Streptomyces poriferorum (cepa tipo P01-B04 T ), un Actinomycetota , fue aislado y descrito en dos esponjas noruegas ( Antho dichotoma y G. barretti ). [ 22 ] Esta bacteria podría proporcionar a su huésped defensas químicas y podría estar involucrada en el metabolismo del nitrógeno. Se secuenció el genoma completo (número de acceso de Genbank JAELVH010000000 ); la secuencia del gen del ARNr 16S también se puede encontrar en Genbank ( MW583039 ).

Actinoalloteichus fjordicus , un Actinomycetota , fue aislado y descrito en dos esponjas noruegas ( Antho dichotoma y G. barretti ). [ 23 ] Este género de Actinomycetota se ha encontrado en hábitats terrestres y marinos. El genoma de esta bacteria fue secuenciado completamente (números de acceso de GenBank CP016077 - plásmido CP016078 ).

Microbiomas

Química

El compuesto principal de G. barretti , llamado barettina , fue aislado en 1986 en la Universidad de Uppsala , Suecia ; la barettina tiene actividad antiincrustante . Desde entonces, se han descubierto dos barettinas más, así como otras moléculas pequeñas (véase la tabla a continuación). En 2015 se encontraron y publicaron péptidos llamados barrettidas. [ 24 ] Mediante metabolómica en especímenes de G. barretti de Suecia, se pudo encontrar la mayoría de estos compuestos, además de nucleótidos , nucleósidos y nucleobases, así como algunos ácidos grasos . [ 25 ]

Referencias

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