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Título Tolerancia a la radiación UV e influencia de la

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Título  Tolerancia a la radiación UV e influencia de la Powered By Docstoc
					Título: Tolerancia a la radiación UV e influencia de la temperatura en la fotoprotección
de tetrasporas y carposporas de Chondracanthus chamissoi y Gelidium chilense de la
costa norte de Chile

Investigadores: Cristian Bulboa – Universidad Católica del Norte
                Karina Véliz - Universidad Austral de Chile

Propuesta: A partir de las últimas dos décadas se ha generado un considerable
incremento en la evaluación de los efectos de los cambios climáticos globales sobre los
ecosistemas marinos, particularmente el incremento en los niveles de radiación UVB
asociada a la disminución de la capa de ozono estratosférico y el aumento de las
temperaturas promedio debido al calentamiento global (Häder et al. 2007).
Hasta el momento se ha podido establecer que la radiación UV (UVA: 315-400 nm;
UVB: 280-315) es un importante factor ambiental que influencia el límite de
distribución vertical de las algas marinas en la costa, pudiendo disminuir la
productividad primaria a través de fotoinhibición crónica de la fotosíntesis en
condiciones de elevada irradianza solar. Otros blancos de daño incluyen la degradación
de pigmentos y proteínas, además de la formación de foto-productos en el ADN los
cuales inhiben la actividad de la ARN polimerasa, y con ello, la transcripción y
replicación de la molécula afectando el metabolismo y la división celular. La formación
de especies de oxígeno reactivo (ROS) las cuales aumentan el estrés oxidativo a nivel
celular, también son el resultado indirecto de elevadas dosis de radiación UV (revisado
en Bischof et al. 2006; Häder et al. 2007).
Entre las limitantes de estos estudios se puede mencionar su restricción al análisis
aislado de la radiación UV como factor de estrés, además de concentrarse
principalmente en los estados adultos de macroalgas marinas.
Si se considera que las variables ambientales tales como la radiación solar y la
temperatura cambian de manera simultánea a escala espacial (batimétrica, latitudinal) y
temporal (diario, estacional), resulta necesario el análisis de los efectos interactivos de
ambos parámetros sobre la ecología y fisiología de macrófitos marinos, en orden a
establecer de manera más precisa los límites de tolerancia fisiológico de estos
importantes representantes de los ecosistemas marinos costeros. Además, ya que el
efecto biológico neto de la radiación UV es el resultado del balance entre daño y
reparación celular, y la tasa de reparación es mediada principalmente por actividad
enzimática dependiente de la temperatura, los efectos de la radiación UV estarán
regulados por los rangos de temperatura locales de los hábitat de crecimiento de las
especies en la costa, aspecto no analizado en profundidad hasta la fecha (Hoffman et al
2003; Bischof et al 2006).
Otro aspecto relevante a considerar es que el establecimiento y mantención de las
poblaciones adultas de macroalgas es fuertemente dependiente de la supervivencia de
los estadios iniciales del ciclo de vida (i.e., esporas, cigotos, juveniles) (Santelices
1990), los cuales pueden ser considerados como las etapas más sensibles a cualquier
tipo de estrés, debido a su pequeño tamaño, simplicidad estructural y metabólica (Dring
et al. 1996). Es por esto que se hace indispensable la comprensión de los mecanismos
que promueven la tolerancia en los estadios ontogénicos iniciales de cualquier especie,
si se desean realizar estudios predictivos sobre factores de estrés ambiental y su
repercusión ecológica (Coelho et al. 2000).
 La costa de Chile continental comprende aproximadamente 4.200 Km. en donde se
desarrollan diversos grupos de especies de algas con diferentes orígenes geográficos y
divergencias morfo-funcionales. Las algas marinas además de constituir un importante
recurso ecológico, son fuente potencial de una variedad de compuestos de interés
comercial. Representantes de Rhodophyta, tales como Chondracanthus chamissoi
(C.Agardh) Kützing (Gigartinales) y Gelidium chilense Montange (Gelidiales) son
importantes productoras de los ficocoloides carragenano y agar, respectivamente
(Hoffman & Santelices 1997). Aspectos asociados a los efectos de factores abióticos
(luz, fotoperiodo, temperatura, nutrientes) en su productividad han sido analizados (e.g.,
Santelices et al. 1981; Correa et al. 1985; Bulboa & Macchiavello 2001). Sin embargo,
la influencia de la radiación UV como variable ambiental en la biología y ecología de
estas especies ha sido ignorada hasta el momento.

Con la presente investigación se pretende evidenciar los efectos interactivos de la
radiación UV y temperatura en la supervivencia y crecimiento de los estados iniciales
del ciclo de vida de dos importantes recursos algales de la costa de Chile,
Chondracanthus chamissoi y Gelidium chilense. Ambas especies presentan un ciclo de
vida trifásico con alternancia de generaciones isomórficas, las cuales presentan
variación estacional en su abundancia (Montalvo & Santelices 1981; González &
Meneses 1996). La desviación en la razón de fases 1:1 (gametofitos:esporofitos) hacia
la predominancia de los tetrasporofitos aparece como característico de representantes
del orden Gelidiales, observándose una tendencia contraria en Gigartinales, cuyas
poblaciones son a menudo dominadas por los gametofitos (Carmona & Santos 2006).
Diferentes hipótesis han sido planteadas en orden a explicar estas tendencias, entre ellas
se ha sugerido una tolerancia diferencial de los parámetros ambientales y variaciones en
la habilidad competitiva entre fases. De esta manera, el proyecto planteado incorporará
el análisis comparativo de la tolerancia a radiación UV entre tetrasporas y carposporas
de ambas especies de Rhodophyta, en orden a establecer potenciales variaciones en la
fotoprotección asociadas a ambas fases del ciclo de vida, incluyendo el componente
estacional (invierno y verano) y geográfico (a través del muestreo en dos poblaciones de
la costa norte de Chile: Iquique y Coquimbo).

En términos generales, los resultados obtenidos corresponderán a la primera evidencia
experimental a nivel nacional de los efectos combinados sobre macrófitos marinos de
dos importantes variables ambientales sujetas a modificaciones globales producto de la
actividad antropogénica, contribuyendo con ello al entendimiento de los mecanismos
que promueven la productividad primaria y distribución de estas especies en su
ambiente natural, sentando las bases para futuras investigaciones en otras representantes
de interés ecológico y/o comercial.

				
Jun Wang Jun Wang Dr
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