Artículos | Naturales | Zoolog�a

Las esponjas abundan en todos los mares del mundo y muchos r�os y lagos. La mayor parte de las especies pasa generalmente inadvertida y los cient�ficos tampoco les han prestado excesiva atenci�n. Es por ello que se estima que las 8.000 especies descritas hasta la fecha representan s�lo la mitad del total que existe. A pesar de este hist�rico abandono, las esponjas est�n proporcionando informaci�n crucial como la citada para entender el origen y la evoluci�n de los animales. Se est�n revelando tambi�n como piezas clave en el funcionamiento de algunos ecosistemas marinos y son, adem�s, objeto de creciente inter�s industrial debido a sus potenciales aplicaciones en biotecnolog�a.

Desde hace 20 a�os, Manuel Maldonado, del Departamento de Ecolog�a Marina del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC), investiga la biolog�a y la ecolog�a de las esponjas marinas, con particular �nfasis en aspectos de biolog�a reproductiva. "Nuestro equipo", afirma el cient�fico, "es actualmente uno de los pocos que realizan fecundaciones in vitro en esponjas. Mediante estas t�cnicas hemos sido capaces de obtener en el laboratorio embriones y larvas de varios grupos de esponjas que eran desconocidos".

Ana Riesgo, bi�loga de este equipo, ha completado investigaciones sobre la reproducci�n de varias esponjas mediterr�neas. "En la actualidad, sabemos perfectamente c�mo engendrar asistidamente a cerdos, vacas y humanos, pero la reproducci�n de estos invertebrados sigue siendo en gran medida un tema desconocido", se�ala Riesgo. "El asunto es m�s serio de lo que parece a primera vista, ya que las esponjas son los animales m�s primitivos que existen y, por tanto, fueron ellos los que inventaron el sistema de espermatozoides y �vulos que el resto de los animales modernos (incluyendo humanos) empleamos para reproducirnos". El origen evolutivo de espermatozoides y �vulos, as� como los primeros pasos por los que este sistema reproductivo se diversific� en los restantes animales, es una de las cuestiones fundamentales que Riesgo aborda en la Universidad de Alberta (Canad�). All� investiga la presencia de genes que transforman a c�lulas som�ticas (no reproductivas) de esponjas en c�lulas productoras de �vulos y espermatozoides, as� como los mecanismos del control de expresi�n de estos genes.

"Se sabe que las variaciones estacionales de temperatura act�an como est�mulo de la reproducci�n en numerosas esponjas. Por efecto de la acci�n humana, los par�metros ambientales naturales se est�n modificando relativamente r�pido en el mar y debemos de esforzarnos en entender c�mo �stos podr�an afectar a los organismos que all� habitan", afirma la bi�loga, quien acaba de recibir la beca Marie Curie para proseguir con sus investigaciones en la Universidad de Harvard (Estados Unidos).

El equipo de Maldonado tambi�n investiga otros aspectos de la biolog�a de las esponjas. Hace unos a�os descubri� la importante implicaci�n de las esponjas marinas en el ciclo biogeoqu�mico del silicio. El silicio disuelto en agua de mar es un elemento extraordinariamente importante desde el punto de vista ecol�gico. Es empleado por las algas diatomeas (unos organismos microsc�picos que viven en el agua marina) para fabricar su esqueleto y poder crecer. Las diatomeas son la base que sustenta la mayor parte de las cadenas alimentarias del oc�ano. Algunas esponjas marinas tambi�n capturan silicio del agua para construir sus piezas esquel�ticas. En realidad, el registro f�sil indica que las esponjas comenzaron a elaborar esqueletos de silicio hace m�s de 500 millones de a�os, mientras que las diatomeas son organismos modernos que se expandieron hace s�lo unos 60 millones de a�os.

El equipo del CEAB ha demostrado que las esponjas sil�ceas que todav�a existen funcionan como trampas de este nutriente. "La productividad de muchas zonas costeras, especialmente si son rocosas, ser�a probablemente bastante m�s elevada si las esponjas sil�ceas no existieran".

F�bricas de s�lice y filtros

Las esponjas son capaces de producir s�lice de gran pureza isot�pica, lo que tiene potenciales aplicaciones en biotecnolog�a. Este material es ampliamente demandado en la elaboraci�n de nuevos y m�s eficientes microchips. "La producci�n industrial de esta s�lice es econ�micamente muy costosa y t�cnicamente complicada, ya que requiere reacciones qu�micas a elevadas presiones y temperaturas. Sin embargo, las esponjas son capaces de realizar el proceso a temperatura y presi�n ambiente. Por ello, es necesario que entendamos mejor los procesos celulares mediante los que las esponjas fabrican su s�lice", explica el investigador Manuel Maldonado.

Con su equipo del CEAB realiza actualmente estudios en esta �rea en colaboraci�n con cient�ficos chinos y alemanes. Tambi�n est�n explorando la capacidad de las esponjas, que se alimentan filtrando grandes vol�menes de agua, para eliminar microbios pat�genos.

Un arrecife en Guadalajara

Antes de la aparici�n de las diatomeas -las algas microsc�picas que forman la base de la pir�mide alimentaria en el oc�ano- las concentraciones de silicio en las aguas oce�nicas superficiales eran muy altas y permit�an a las esponjas crecer extraordinariamente bien. Tanto que, durante el Jur�sico, cuando los dinosaurios dominaban la Tierra, las esponjas formaban gigantescos arrecifes sil�ceos. Existen restos de un arrecife f�sil que cruzaba lo que hoy es Europa Central, extendi�ndose desde Guadalajara (Espa�a) hasta Polonia. Se trata de una de las mayores estructuras vivas que jam�s hayan existido.

Bajo la presi�n de las diatomeas, muchas de las esponjas jur�sicas formadoras de arrecifes se extinguieron y estos animales, seg�n una investigaci�n pendiente a�n de publicar, evolucionaron para buscar materiales esquel�ticos alternativos, como las prote�nas, lo que dio lugar a las esponjas blandas, las de ba�o.

Publicado originalmente en El Pa�s (Espa�a)