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Articulo de referencia

Mnemiopsis

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Mnemiopsis leidyi , conocida como ctenóforo peine verrugoso o nuez de mar , [ 1 ] es una especie de ctenóforo tentaculado (ctenóforo peine). Es originaria de las aguas costeras del Atlántico occidental , pero se ha establecido como especie invasora en regiones de Europa y Asia occidental. Se han descrito tres especies dentro del género Mnemiopsis , pero la mayoría de los zoólogos las consideran actualmente formas ecológicas diferentes de una sola especie, M. leidyi . [ 2 ]

Descripción y ecología

Los Mnemiopsis tienen un cuerpo ovalado, transparente y lobulado, con ocho filas de peines ciliados que recorren su cuerpo verticalmente y brillan con un color azul verdoso cuando se les molesta. Poseen varios tentáculos para alimentarse . A diferencia de los cnidarios , los Mnemiopsis no pican. Su cuerpo está compuesto en un 97% de agua. Alcanzan una longitud máxima de entre 7 y 12 centímetros (3-5 pulgadas) y un diámetro de 2,5 centímetros (1 pulgada) .  

Es eurioica , tolerando un amplio rango de salinidad (de 2 a 38 psu ), temperatura ( de 2 a 32 °C o de 36 a 90 °F ) y calidad del agua.  

Mnemiopsis es un carnívoro que consume zooplancton , incluyendo crustáceos , [ 3 ] otros ctenóforos y huevos y larvas de peces . Muchos de sus depredadores son vertebrados , incluyendo aves y peces . Otros son miembros del zooplancton gelatinoso, como los ctenóforos Beroe y varios Scyphozoa (medusas).

La medusa peine tiene la capacidad de autofecundarse , ya que es hermafrodita . Posee gónadas que contienen el ovario y los espermatóforos en su gastrodermis . Transporta 150 huevos a lo largo de cada canal meridional . Los huevos y los espermatozoides se liberan en la columna de agua, donde tiene lugar la fecundación. El desove comienza al anochecer o entre la 1:00 y las 2:00  de la madrugada. Los huevos de desove desarrollan una gruesa capa externa en el plazo de un minuto tras entrar en contacto con el agua de mar. Se pueden producir hasta 10 000 huevos de ejemplares grandes en zonas con abundante presa. La producción de huevos puede comenzar cuando los animales alcanzan unos 15  mm de longitud. La producción de huevos aumenta con el tamaño del ctenóforo, y no está claro cuándo se produce la senescencia . De hecho, al igual que la llamada medusa inmortal , Mnemiopsis leidyi puede experimentar un desarrollo inverso, es decir, revertir a una etapa anterior de su ciclo de vida. [ 4 ]

Posee un ano transitorio , lo que significa que aparece únicamente durante la defecación. No existe una conexión permanente entre el intestino y la parte posterior del cuerpo. En cambio, a medida que se acumulan los desechos, parte del intestino comienza a expandirse hasta tocar la capa externa, o epidermis. El intestino se fusiona entonces con la epidermis, formando una abertura anal. Una vez completada la defecación, el proceso se revierte y el ano desaparece. Los animales defecan a intervalos regulares: una vez por hora en los adultos de 5 centímetros de longitud y una vez cada 10 minutos aproximadamente en las larvas. [ 5 ] [ 6 ]

La especie se mueve tan lentamente que se la conoce como "nuez de mar". [ 7 ]

En 2024 se describió que posee la capacidad de ser biológicamente inmortal al experimentar un desarrollo inverso después del inicio de la reproducción sexual, desde lobulado maduro a cidípido temprano, similar a Turritopsis dohrnii y otras medusas con esta capacidad del filo Cnidaria y la única conocida del filo Cteniphora. [ 8 ] [ 9 ]

Como especie invasora

Mnemiopsis leidyi

Década de 1980 – Mar Negro

Mnemiopsis leidyi se introdujo en el Mar Negro en la década de 1980, donde hasta entonces solo existía una especie de ctenóforo, la pequeña grosella marina Pleurobrachia pileus . La causa más probable de su introducción es accidental, a través del agua de lastre de los buques mercantes. El primer registro en el Mar Negro data de 1982. [ 10 ]

Para 1989, la población del Mar Negro había alcanzado el nivel más alto, con unos 400 ejemplares por m³ de agua (>10 animales/pie cúbico) en condiciones óptimas. [ 3 ] Posteriormente, debido al agotamiento de las reservas de alimento que resultó en una menor capacidad de carga , la población disminuyó un poco.

En el Mar Negro, M. leidyi se alimenta de huevos y larvas de peces pelágicos . Provocó una drástica disminución en las poblaciones de peces, especialmente de la anchoa Engraulis encrasicholus (conocida localmente como hamsi, hamsiya, hamsa , etc.), de gran importancia comercial, al competir por las mismas fuentes de alimento y consumir las crías y los huevos. [ 3 ] Se intentó el control biológico con Beroe ovata , otra medusa peine, con cierto grado de éxito; parece que se ha alcanzado una dinámica depredador-presa bastante estable. [ 11 ]

1999 – Mar Caspio

En 1999, la especie fue introducida en el Mar Caspio a través del Sistema Unificado de Aguas Profundas de la Rusia Europea . El establecimiento de esta población provocó una reducción del 60% en el número de espadines , lo que a su vez conllevó una reducción en la población de esturiones y focas. [ 12 ]

Distribución mundial de Mnemiopsis leidyi. Área de distribución nativa en rojo, áreas colonizadas en rosa.

2006 – Mar del Norte y Mar Báltico

Desde entonces, la especie aparentemente se ha extendido por toda la cuenca mediterránea y el Atlántico noroccidental. En 2006, se registró por primera vez en el Mar del Norte [ 13 ] y desde el 17 de octubre de 2006 [ 14 ] en el oeste del Mar Báltico , concretamente en el fiordo de Kiel y The Belts . Se contabilizaron hasta 100 animales por metro cúbico en el Báltico, mientras que la densidad de población en el Mar del Norte era mucho menor, de 4 animales/m³ como máximo [ 3 ] .

M. leidyi en el Acuario de la Bahía de Monterey

Un año después, se descubrió que la población báltica de M. leidyi se había extendido hacia el este, a la cuenca de Gotland y la bahía de Puck . [ 15 ] Se desconoce el impacto de la especie en el ecosistema báltico, que ya se encuentra muy afectado . La especie hiberna en aguas profundas donde la temperatura no desciende por debajo de los 4 °C (39 °F) ; se cree que el hecho de que el Báltico esté muy estratificado, con poca mezcla entre las aguas por encima y por debajo de la haloclina , contribuye a su supervivencia. [ 3 ]  

Aparte de la extendida P. pileus , tres especies de ctenóforos llegan ocasionalmente al Báltico desde el Mar del Norte, pero no parecen estar presentes como una población estable de tamaño significativo: Bolinopsis infundibulum , Beroe cucumis y Beroe gracilis . La segunda especie podría utilizarse potencialmente para el control biológico. [ 2 ] [ 3 ]

Se desconoce la ruta de dispersión de M. leidyi hacia la región del Mar del Norte/Báltico. Podría haber ocurrido de forma natural por individuos a la deriva, o con el agua de lastre de los barcos, ya sea desde su área de distribución natural o desde el Mar Negro, a través del Mediterráneo y el Atlántico oriental. [ 16 ] Al menos técnicamente posible, dados los hábitos eurihalinos de la especie , es una ruta alternativa de dispersión a través de Europa continental , siendo transportada con el agua de lastre en barcos que viajan desde el Mar Negro hasta el estuario del Rin a través del canal Rin-Meno-Danubio . Se sabe que esta última ruta es el punto de entrada a Europa continental para numerosos neozoos de agua dulce invasores de la región ponto-caspiana , como el mejillón cebra , el mejillón quagga , los anfípodos Dikerogammarus villosus y Chelicorophium curvispinum , y el poliqueto Hypania invalida .

Genómica

Se han secuenciado los genomas nuclear y mitocondrial de Mnemiopsis leidyi , lo que proporciona información sobre la posición evolutiva de los Ctenophora (medusas peine). [ 17 ] [ 18 ]

En el artículo original de 2013 que informaba sobre la secuencia del genoma nuclear, el análisis filogenético de la presencia y ausencia de genes, intrones y alineamientos de aminoácidos sugirió que la medusa peine es el linaje hermano del resto de todos los animales. [ 17 ] [ 19 ] Sin embargo, un estudio de 2015 aplicó metodologías diferentes y encontró apoyo para Porifera como el grupo hermano de todos los demás animales, y confirmó los hallazgos del estudio original de que los alineamientos de aminoácidos dieron un apoyo mixto a esta hipótesis. [ 20 ] La posición de Ctenophora y Porifera se debate activamente en la actualidad. [ 21 ] [ 22 ]

Su mitocondria muestra varias características interesantes. [ 23 ] Tiene 10 kilobases de longitud, lo que la convierte en la secuencia de ADN mitocondrial animal más pequeña conocida hasta la fecha. Ha perdido al menos 25 genes, incluyendo MT-ATP6 y todos los genes de ARNt . El gen atp6 se ha reubicado en el genoma nuclear y ha adquirido intrones y una presecuencia de direccionamiento mitocondrial. Todos los genes de ARNt se han perdido genuinamente junto con las aminoacil-ARNt sintetasas mitocondriales codificadas en el núcleo . Las moléculas de ARNr mitocondrial poseen poca similitud con sus homólogos en otros organismos y tienen estructuras secundarias altamente reducidas.

El genoma de Mnemiopsis leidyi parece carecer de microARN reconocibles , así como de las proteínas nucleares Drosha y Pasha , que son cruciales para la biogénesis canónica de los microARN. Es el único animal del que se ha informado hasta ahora que carece de Drosha. Los microARN desempeñan un papel vital en la regulación de la expresión génica en todos los animales no ctenóforos investigados hasta el momento, excepto en Trichoplax adhaerens , uno de los tres miembros conocidos del filo Placozoa . [ 24 ]

En Mnemiopsis leidyi , la NOS está presente tanto en tejidos adultos como expresada diferencialmente en etapas embrionarias posteriores, lo que sugiere la participación del NO en mecanismos de desarrollo. Los ctenóforos también poseen guanilil ciclasas solubles como potenciales receptores de NO con una expresión débil pero diferencial en distintos tejidos. En conjunto, estos datos indican que las vías de señalización canónicas NO-cGMP existían en el ancestro común de los animales y podrían estar implicadas en el control de la morfogénesis, la actividad ciliar, la alimentación y diferentes comportamientos. [ 25 ]

Neurobiología

Se reconstruyó el primer conectoma neuronal de un ctenóforo a partir del órgano aboral de la larva cidípida M. leidyi. La microscopía electrónica serial identificó más de 1000 células en la red. La reconstrucción mostró una red nerviosa sináptica de neuronas sincitiales que coordina los cilios equilibradores sensibles a la gravedad, utilizando como única fuente de retroalimentación las células puente. El circuito no es un reflejo sensoriomotor , pero comparte paralelismos con el control ciliomotor en larvas de anélidos . [ 26 ]

Referencias

  1. ↑ "Nombres comunes de la nuez de mar (Mnemiopsis leidyi)" . Enciclopedia de la vida . Consultado el 13 de diciembre de 2013 .
  2. 1 2 Hansson, Hans G. (2006). "Ctenóforos del Báltico y mares adyacentes: ¡el invasor Mnemiopsis está aquí!" . Invasiones acuáticas . 1 (4): 295– 298. doi : 10.3391/ai.2006.1.4.16 .
  3. 1 2 3 4 5 6 Kube, Sandra; Postel, Lutz; Honnef, Christopher; Augustin, Christina B. (2007). " Mnemiopsis leidyi en el Mar Báltico: distribución e hibernación entre otoño de 2006 y primavera de 2007" . Invasiones Acuáticas . 2 (2): 137– 145. doi : 10.3391/ai.2007.2.2.9 .
  4. ↑ Soto-Angel, Joan J.; Burkhardt, Pawel (2024-11-05). "Desarrollo inverso en el ctenóforo Mnemiopsis leidyi" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 121 (45). doi : 10.1073/pnas.2411499121 . ISSN 0027-8424 . PMC 11551415 .  
  5. ↑ Michael Le Page (marzo de 2019). "Un animal con un ano que aparece y desaparece podría revelar cómo evolucionó el nuestro" . New Scientist.
  6. ↑ Tamm, Sidney L. (2019). "La defecación del ctenóforo Mnemiopsis leidyi ocurre con un ritmo ultradiano a través de un único poro anal transitorio" . Invertebrate Biology . 138 : 3–16 . doi : 10.1111/ivb.12236 .
  7. ↑ Abigail Tucker (septiembre de 2012). "¿Cómo puede una medusa tan lenta ser tan mortal? Es invisible" . Revista Smithsonian. Archivado del original el 11 de abril de 2013. Consultado el 21 de febrero de 2013 .
  8. ↑ Soto-Angel, Joan J.; Burkhardt, Pawel (2024-11-05). "Desarrollo inverso en el ctenóforo Mnemiopsis leidyi" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 121 (45). doi : 10.1073/pnas.2411499121 . ISSN 0027-8424 . PMC 11551415 .  
  9. ↑ Cockerill, Jess (6 de noviembre de 2024). "Un descubrimiento sorprendente revela que las medusas peine pueden rejuvenecer" . ScienceAlert . Consultado el 11 de noviembre de 2024 .
  10. ↑ Zaika, V. Ye.; Sergeyeva, NG (1990). "Morfología y desarrollo de Mnemiopsis mccradyi (Ctenophora, Lobata) en el Mar Negro". Zoologicheskii Zhurnal . 69 (2): 5– 11.
  11. ↑ Kideys, Ahmet E (2002). "Caída y auge del ecosistema del Mar Negro". Science . 297 (5586): 1482– 1484. doi : 10.1126/science.1073002 . hdl : 11511/31480 . PMID 12202806 . S2CID 43042123 .  
  12. ↑ Zarina Akhmedova (8 de noviembre de 2010). "Борьба против вредоносного мнемиопсиса в водах Каспия дала первые результаты - minэкологии" [ Resultados iniciales de la lucha contra la mnemiopsis maliciosa en las aguas del Caspio – Ministerio de Medio Ambiente ] . Agencia de Noticias de Tendencias . Consultado el 14 de septiembre de 2016 .(en ruso)
  13. ↑ Faasse, Marco A.; Bayha, Keith M. (2006). "El ctenóforo Mnemiopsis leidyi A. Agassiz 1865 en aguas costeras de los Países Bajos: ¿una invasión no reconocida?" . Aquatic Invasions . 1 (4): 270– 277. doi : 10.3391/ai.2006.1.4.9 .
  14. ^ Javidpour, Jamileh; Sommer, Ulrich; Shiganova, Tamara A. (2006). "Primer registro de Mnemiopsis leidyi A. Agassiz 1865 en el Mar Báltico" . Invasiones acuáticas . 1 (4): 299– 302. doi : 10.3391/ai.2006.1.4.17 .
  15. ↑ "Invasion der Rippenquallen" [ Invasión de las jaleas peine ] (en alemán). Scinexx . Consultado el 15 de enero de 2011 .
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  • Portal del Proyecto del Genoma de Mnemiopsis en el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano, NIH.
  • Grupo de investigación de Limnología en la Universidad de Gante, Bélgica.
  • Ctenóforos del canal São Sebastião Archivado el 4 de febrero de 2012 en la Wayback Machine.
  • Faris, Stephan (2 de noviembre de 2009). "Medusas: una invasión gelatinosa" . Time . págs. 49-50 . Archivado del original el 26 de octubre de 2009. 
  • Fotografías de Mnemiopsis en la colección de vida marina