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Del cenote al laboratorio

Humberto Basilio
21/05/2021

En el Laboratorio Nacional de Espectrometría de Masas con Aceleradores (LEMA) del Instituto de Física de la UNAM, la investigadora Corina Solís, se encarga de analizar los residuos de carbono que hay en los tejidos de un curioso género de camarones: las "Typhlatya".

Este análisis tiene un objetivo principal: saber de qué tipo de fuentes se están alimentando y cómo puede influir la alimentación en la distribución de los camarones a lo largo de los cenotes.

Solís, experta en fechamiento mediante carbono 14, comenta que todas las plantas terrestres y acuáticas contienen radiocarbono, un compuesto que se produce cuando éstas absorben carbono de la atmósfera.

Y dado que el carbono de las plantas que ingieren los camarones se impregna en sus tejidos, basta con tener algunas muestras de estas especies para poder descifrar esa huella de carbono y determinar cuál es su alimento.

Con el radiocarbono, el equipo del LEMA también puede conocer la edad de ese alimento. Resulta que existen dos tipos de fuentes de radiocarbono: las modernas, que son producto del proceso de fotosíntesis de las plantas y que llevan poco tiempo descomponiéndose en el ambiente; y las antiguas, que son carbono fósil, es decir que llevan mucho más tiempo descomponiéndose en el ambiente.

“Cada planta contiene una cantidad de carbono 13 distinta, al medir el carbono 13 en el agua y en los organismos podemos entender qué es lo que están comiendo y para poder identificar si esta huella es producto de una fuente moderna o antigua se utiliza el carbono 14”, comentó Solís para Noticias IFUNAM.

Pero, ¿cómo y por qué viajaron unos pequeños camarones desde el límite sur del país hasta el Separador Isotópico del LEMA en la Ciudad Universitaria?

Camarón que se duerme, amanece en C.U.

Las "Typhlatya" son pequeños crustáceos que crecen hasta 2 centímetros de largo solamente, pero aunque son apenas visibles, forman parte fundamental de la red alimentaria de los cenotes, ya que se alimentan de las bacterias y residuos orgánicos del agua para así “mantenerlas a raya”, controlandolas en cantidad y equilibrando la vida en el ecosistema.

Este equilibrio es sumamente frágil, si las "Typhlatya" desaparecieran se podría romper la cadena alimenticia del ecosistema, lo que provocaría un efecto de extinción en cadena, ya que sus depredadores se quedarían sin alimento y sus presas sin depredador, provocando un desequilibrio que podría dañar al ecosistema completo.

El interés por estudiar el comportamiento de estas especies surgió de tres investigadores de la Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación (UMDI) campus SISAL de la Facultad de Ciencias.

El equipo observó y analizó el comportamiento de tres especies de "Typhlatya": "T. mitchelli", "T.dzilamensis" y "T. pearsei", mismas que fueron monitoreadas en sus hábitat, vía buceo, en distintos horarios al día y temporadas, ¡todo en un periodo de dos años!

Un representante de la especie "T. dzilamensis", de coloración blancuzca; un organismo de la especie "T. michelli", de color amarillento; uno de la especie "T. pearsei", de coloración rosácea. Crédito: Corina Solís Rosales; SISAL

“Aunque suene a mucho tiempo, la experiencia del buceo en cuevas es maravillosa, imagínate tener la sensación de ser la primera persona en estar en un punto de la Tierra. Además, estos crustáceos nos sorprendieron más de lo que esperábamos”, comentó uno de los investigadores del grupo del SISAL.

Lo que tienen en común estas especies es que, además de que han sido catalogadas como amenazadas dentro de la Norma Oficial Mexicana NOM-059, comparten el mismo hábitat: los cenotes en Yucatán; sin embargo, una curiosa diferencia llamó la atención del equipo: las especies no comparten el mismo espacio.

El grupo identificó que cada especie se distribuía en distintas partes del cenote: piscinas, cavernas y cuevas.

Las piscinas, son las partes más altas del cenote, están compuestas por agua dulce; a medida que se avanza en profundidad se empieza a filtrar el agua del mar, y ahí donde estas dos aguas se encuentran se llama “haloclina”, donde el cambio de salinidad del agua es más drástico y cuyo alto grado de ácido carbónico provoca una rápida disolución de la roca del cenote, dando como resultado la formación de cavernas y cuevas en las zonas más profundas de éste.

Representación gráfica de un cenote. Crédito: Benjamín Magaña; Corina Solís Rosales; SISAL

Aunque ya conocían muy bien a los camarones, no lograban entender por qué se distribuían de esa forma.

“Ya teníamos resultados de los últimos dos años sobre cómo se distribuían los camarones, y nuestras hipótesis eran que se debía a su fisiología o a su alimentación, pero no sabíamos aún cómo abordarlo”, explicó el investigador del SISAL.

El equipo de SISAL envió muestras de las tres especies de camarones estudiadas y del agua en la que fueron hallados al LEMA; y una vez ahí, Solís y el equipo del LEMA se dedicaron a analizar sus tejidos para poder identificar los restos de carbono 13 y 14 que había en ellos.

“El estudio de estos animales es fascinante, y a mi siempre me han interesado mucho los trabajos interdisciplinarios, por lo que esta era una oportunidad perfecta”, mencionó la investigadora. “Además, esta es la primera vez que se hace un estudio de este tipo en estas especies”, concluyó.

Después de un año de análisis de las muestras, una de las hipótesis fue comprobada: el alimento sí tiene que ver en la forma en la que se distribuyen los camarones en los cenotes.

Dime qué comen y te diré dónde habitan

Los análisis del LEMA revelaban que cada especie se alimentaba de manera distinta y que eso podría explicar porque habitaban una zona distinta: "T. michelli", que vive mayormente alrededor de las piscinas de los cenotes, donde la luz del sol aún permite el proceso de fotosíntesis, se alimenta principalmente de fuentes modernas.

"T. dzilamensis", que habita en aguas saladas de zonas más bajas dentro de las cuevas, se alimenta casi exclusivamente de fuentes antiguas. Mientras que "T. pearsei", que vive en el agua dulce las piscinas de los cenotes, resguarda aún más interrogantes, pues se alimenta de ambos tipos de fuentes.

Modelo que representa los resultados obtenidos del estudio de los camarones. Crédito: Corina Solís Rosales; SISAL

El hecho de descubrir que cada especie se alimenta de forma distinta se conecta con su localización. Mientras que las fuentes modernas son la materia que recién se descompone de las algas y plantas cercanas al cenote; las fuentes antiguas son bacterias que viven en las cuevas, y que aprendieron a absorber el carbono fósil mediante un singular proceso: la quimiosíntesis.

Lo interesante de los camarones que habitan en las zonas más oscuras del cenote, las cuevas, es que como ahí no puede llegar la luz del sol para propiciar la fotosíntesis, los crustáceos, privados de plantas, tuvieron que buscar otra forma de alimento: las bacterias.

Los investigadores comentan que antes se creía que las bacterias de las cuevas obtenían energía consumiendo los restos de materia orgánica que las lluvias arrastraban de la selva, pero diversas investigaciones demostraron que existen ciclos de energía dentro de las mismas cuevas.

Lo que sucede es que no usan el sol como fuente de energía, sino que usan la transformación de elementos químicos inorgánicos que están en el agua para generar biomasa, a este proceso se le llama quimiosíntesis, y son justamente las bacterias quimiosintéticas uno de los manjares favoritos de las "Typhlatya", especialmente la "T. dzilamensis".

El resultado del LEMA, finalmente, fue la constatación de que las bacterias quimiosintéticas han sido, en buena medida, las responsables de que un par de especies de camarones sobrevivan hasta la fecha. Y también demuestra que las tres especies adaptaron su alimentación para evitar competir por los alimentos, dando como resultado una distribución diferenciada. El triunfo de la vida ante las complejidades de la naturaleza.

Camarón que se estudia, se puede preservar

El éxito de la investigación ha servido para nuevos propósitos como generar material de divulgación que promueva el interés por los cenotes, su protección y uso responsable.

“No son solo datos de lo que comen y donde viven los camarones, es información de mucho valor que ayuda a entender el papel vital que juegan estas especies para el funcionamiento y supervivencia de los cenotes”, dice uno de los investigadores del SISAL.

Valorar los cenotes va más allá de conocerlos, el anhelo de los investigadores es también preservarlos.

Actualmente, existen más de 7000 cenotes en México, donde habita gran cantidad de flora y fauna. Sin embargo, varios de ellos se encuentran amenazados gravemente por el impacto humano, esencialmente por el turismo irresponsable, la contaminación por desechos y la extracción de agua.

En Yucatán, buena parte de las actividades que se desarrollan en la Península requieren del agua dulce que es extraída directamente del acuífero ya que la existencia de ríos y lagos en la Península es casi nula.

Además del impacto humano, un problema paralelo es que no existen aún políticas públicas claras que promuevan el cuidado de los cenotes y sus especies, así como la moderación de su uso turístico.

Para enfrentar estos problemas, los investigadores del SISAL forman parte de un proyecto dedicado al estudio y conservación de los ecosistemas en Yucatán: CENOTEANDO.

“CENOTEANDO es una iniciativa de estudiantes y profesores de carácter multidisciplinario, donde estamos tratando de juntar en una sola página toda la información biológica sobre los sitios, el análisis del impacto del turismo y la generación de política pública que haya de cenotes para volverla una herramienta de consulta para los tomadores de decisiones”, explican los investigadores.

El grupo está abierto a cualquier estudiante que quiera participar y esté interesado en el estudio de los cenotes, sus especies y la preservación de estos paraísos subterráneos.

De esta manera, el estudio de radiocarbono del LEMA de Corina Solís, así como las otras investigaciones que realizan los miembros de CENOTEANDO abonarán valioso conocimiento para difundirse en la página web del grupo, que actualmente trabaja muy de cerca con la Secretaría de Desarrollo Sustentable de Yucatán.