Los arrecifes tropicales actuales parecen construidos alrededor de una alianza perfecta. Los corales ofrecen refugio a unas algas microscópicas que viven dentro de sus tejidos y, a cambio, estas transforman la luz solar en energía que permite a sus anfitriones crecer con rapidez, fabricar grandes esqueletos calcáreos y levantar algunas de las estructuras biológicas más complejas del planeta.
La relación parece tan provechosa que durante mucho tiempo se asumió que había sido una de las principales razones del éxito evolutivo de los corales. Un nuevo estudio basado en casi 500 millones de años de fósiles cuenta una historia mucho menos sencilla.
Investigadores de la Universidad China de Geociencias de Wuhan, la Universidad de Bristol y la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Núremberg reconstruyeron la evolución de los corales con y sin algas fotosintéticas. Sus resultados, publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences, muestran que la fotosimbiosis no fue siempre una estrategia superior: durante largos periodos, los corales independientes de las algas obtuvieron mejores resultados.
La alianza que hoy sostiene a los arrecifes tropicales solo se convirtió en una ventaja clara después de que cambiaran tanto los corales como el mundo que habitaban.
La mitad de los corales actuales no necesita luz
La imagen más conocida de un coral corresponde a las especies que viven en mares tropicales, poco profundos y bien iluminados. Estos animales alojan algas fotosintéticas en sus tejidos, capaces de proporcionarles buena parte de la energía que necesitan.
Son los denominados corales fotosimbióticos, clasificados en el estudio como corales Z. La relación les permite crecer con rapidez y construir grandes arrecifes, pero también los vuelve dependientes de la luz y de unas condiciones ambientales relativamente estables.
La otra mitad de las aproximadamente 6.000 especies de coral que existen en la actualidad sigue una estrategia diferente. Los corales AZ no mantienen esa asociación con algas y obtienen su energía capturando alimento del agua. Muchos viven en ambientes profundos y oscuros donde la fotosíntesis resulta imposible.
Aunque reciben menos atención que los arrecifes tropicales, forman extensos ecosistemas de aguas profundas y demuestran que los corales no necesitan necesariamente luz solar para prosperar.
La pregunta de los investigadores era cuál de estas dos formas de vida había resultado más exitosa a lo largo del tiempo. Para responderla no bastaba con observar los océanos actuales: era necesario reconstruir cientos de millones de años de apariciones, diversificaciones y extinciones.
El fósil más antiguo analizado tiene 470 millones de años
El equipo utilizó amplias bases de datos paleontológicas, modelos estadísticos bayesianos y herramientas de inteligencia artificial para estudiar la evolución de ambos grupos. Los fósiles más antiguos incluidos en el análisis se remontan a unos 470 millones de años, mucho antes de la aparición de los corales que hoy construyen los grandes arrecifes.
El registro abarca transformaciones climáticas profundas, cambios en la química de los océanos y varias extinciones masivas. Eso permitió comparar cómo respondieron los corales fotosimbióticos y no simbióticos cuando las condiciones ambientales dejaron de ser favorables. El resultado contradice la idea de que vivir con algas haya sido siempre una innovación ganadora.
Durante el Paleozoico, los corales sin fotosimbiosis se diversificaron con mayor éxito que aquellos que dependían de organismos fotosintéticos. Estos últimos tampoco consiguieron recuperarse con la misma eficacia después de la extinción del Devónico tardío, una crisis que afectó gravemente a los ecosistemas marinos hace aproximadamente 372 millones de años.
La asociación con algas proporcionaba energía, pero no garantizaba la supervivencia. Ambos grupos se mostraban vulnerables cuando aumentaba la temperatura del océano o disminuía el oxígeno disponible.
Todo cambió después de la mayor extinción de la historia
El equilibrio comenzó a invertirse tras la extinción masiva del final del Pérmico, ocurrida hace unos 252 millones de años. Aquella crisis eliminó una enorme proporción de las especies marinas y reorganizó los ecosistemas del planeta.
Durante el Triásico aparecieron y comenzaron a expandirse los corales escleractinios, el grupo al que pertenecen los principales constructores de arrecifes modernos. Según explica la Universidad Friedrich-Alexander, fue hace aproximadamente 245 millones de años cuando la asociación con algas pasó a convertirse en un factor decisivo para el éxito evolutivo.
La simbiosis no se volvió repentinamente mejor por sí misma. Lo que cambió fue el contexto: la aparición de nuevos tipos de corales, la reorganización de los ecosistemas y unas condiciones ambientales distintas permitieron aprovechar de otra manera la energía proporcionada por las algas.
A partir de ese momento, los corales fotosimbióticos comenzaron a producir nuevas especies con mayor rapidez. La energía obtenida mediante la fotosíntesis les permitía crecer, ocupar hábitats poco profundos y construir arrecifes capaces de generar multitud de nichos ecológicos.
“El éxito evolutivo no sigue reglas fijas”, resumió Wolfgang Kießling, coautor del estudio y paleontólogo de la Universidad Friedrich-Alexander. De acuerdo con el investigador, las condiciones ambientales determinan si una determinada forma de vida se convierte en una ventaja o en una limitación.
Unos triunfaban creando especies; otros, evitando desaparecer
El análisis también encontró que ambos grupos alcanzaron el éxito mediante mecanismos diferentes. Los corales asociados a algas prosperaron principalmente por sus elevadas tasas de originación. Es decir, eran capaces de generar nuevas especies y diversificarse con rapidez cuando el ambiente resultaba favorable.
Los corales sin algas siguieron una estrategia menos explosiva, pero más resistente. Su éxito no dependía tanto de crear muchas especies nuevas como de mantener bajas sus tasas de extinción. Podían persistir durante largos periodos y soportar mejor determinadas crisis ambientales.
Esa diferencia ayuda a explicar por qué ambos modos de vida siguen existiendo. Los corales fotosimbióticos dominan muchos ambientes tropicales poco profundos, donde la luz les proporciona una fuente abundante de energía. Los no simbióticos ocupan aguas profundas y hábitats en los que la estabilidad puede resultar más valiosa que la capacidad de crecer rápidamente. Ninguna estrategia es universalmente superior. Cada una funciona bajo unas reglas ambientales concretas.
El blanqueamiento muestra el precio de depender de las algas
La misma alianza que permite a los corales tropicales levantar enormes arrecifes es también una fuente de vulnerabilidad. Cuando la temperatura del agua aumenta de forma brusca, la relación entre los corales y sus algas puede romperse. Los animales expulsan a sus simbiontes y pierden tanto su color como una parte fundamental de su suministro energético. Si el estrés se prolonga, el coral puede morir.
Los corales no simbióticos no sufren ese tipo específico de blanqueamiento. Además, muchas especies habitan aguas profundas, donde los cambios de temperatura a corto plazo suelen ser menos intensos. Por esa razón pueden responder mejor a algunos episodios de calentamiento repentino.
Eso no significa que estén a salvo del cambio climático. Los investigadores advierten que las especies profundas también se verán afectadas si las temperaturas siguen aumentando y podrían verse obligadas a desplazar su distribución hacia aguas más frías. La acidificación, la pérdida de oxígeno y las alteraciones en las corrientes también amenazan sus ecosistemas.
No existe una única estrategia para salvar a los corales
Las conclusiones tienen una implicación directa para la conservación. Los corales de aguas someras y los de aguas profundas no responden de la misma manera a las alteraciones ambientales, por lo que protegerlos exige medidas diferentes.
Los arrecifes tropicales requieren acciones urgentes contra el calentamiento, la contaminación y los factores locales que agravan el blanqueamiento. Los ecosistemas profundos, por su parte, necesitan protección frente a la pesca destructiva, la minería submarina y los cambios lentos en la temperatura y la química del océano.
El estudio no sugiere que los corales puedan superar sin problemas la crisis climática porque hayan sobrevivido a extinciones anteriores. Las transformaciones del pasado ocurrieron en condiciones distintas y, en muchas ocasiones, estuvieron acompañadas por pérdidas gigantescas de biodiversidad.
Lo que revela el registro fósil es algo más incómodo: una adaptación que funcionó durante millones de años puede convertirse en una carga cuando cambia el planeta.
Los corales asociados a algas no dominaron siempre los océanos. Su éxito apareció en un momento concreto, bajo unas condiciones concretas y gracias a una combinación de oportunidades evolutivas. Ahora que el calentamiento está modificando esas condiciones a una velocidad extraordinaria, la alianza que levantó los arrecifes modernos también podría convertirse en su mayor punto débil.
