08/12/2017

Química y defensa natural de los corales


Bernard Banaigs, investigador del INSERM,  se encuentra a bordo, junto a otro químico, Olivier Thomas, profesor de la Universidad de Galway, para una misión dedicada a la biodiversidad en el Archipiélago de Bismarck, en Papúa Nueva Guinea.

¿Cómo evocar el trabajo de un químico en la expedición Tara Pacific?
Antes de hablar de química, intentaré mostrar que esta disciplina no es tan complicada. Siempre me fascina meter la nariz debajo del agua, especialmente aquí, donde observamos una gran biodiversidad y una cobertura casi total del sustrato. Corales, gorgonias (Gorgonacea), hidrozoos (Hydrozoa), ascidiáceos (Ascidiacea), esponjas, corales blandos, etc. ¡No hay un centímetro cuadrado que no esté cubierto! La consecuencia de esta riqueza es una competencia por el espacio. La mayoría de estos organismos marinos ponen huevos, que se convierten en larvas nadadoras, que luego necesitarán una base para asentarse y desarrollarse.
Esta vida animal fijada permanentemente  en un sustrato no tiene equivalente en la tierra. Estos animales no tienen ojos ni oídos. Ellos desarrollan estrategias de defensa para protegerse de los depredadores, competidores, colonizadores o incluso de los rayos UV.
¿Unas defensas químicas?
Exactamente. Tomemos  el ejemplo de los UV. En la tierra, cuando queremos protegernos del sol, nos ponemos a la sombra. Pero los corales fijados en los primeros metros debajo de la superficie no pueden hacer eso. Tuvieron que desarrollar sustancias anti-UV. Eso es lo que, como químico, trato de entender: ¿cómo se protegen estos organismos? Estoy interesado en todas las defensas: la protección química, las sustancias tóxicas o anti apetentes que inhibirán el comportamiento de los competidores vecinos.

¿Puede el mismo organismo secretar varias sustancias químicas de acuerdo con la protección que procura?
Sí, tomemos el ejemplo de los corales. Los que están presentes a poca profundidad debajo de la superficie, bio-sintetizan substancias que filtran los rayos UV. También crean otras moléculas para protegerse de los colonizadores. Si una larva de esponja se fija sobre un coral y prolifera, el coral puede morir sofocado.

¿Por qué concentrarse en estas moléculas?
Estoy muy interesado en las especies que se defienden efectivamente. Ellas son las que voy a cosechar. De vuelta en el laboratorio, extraigo y estudio la química de las moléculas. Aquí en Papúa Nueva Guinea,  uno puede encontrar una quimio-diversidad original asociada con esta biodiversidad excepcional. El último paso, en lo que a mí respecta, en el campo de la ecología química, es determinar "quién hace qué", comprender la función de cada molécula. ¿Son estas moléculas responsables de la actividad anti-depredación o anti-incrustación*(anti-fouling)? Lo que más me fascina es, sobre todo, comprender el papel de las moléculas producidas en el medio.

¿Unas moléculas que luego podrían reproducirse en laboratorio y usarse en la salud humana o en otros campos?
De hecho, establezco un vínculo entre investigación básica e investigación aplicada. Con esta pregunta en tela de fondo: ¿cuáles son las moléculas claves, aquellas que tienen un papel importante en el ecosistema? Para mí, no se trata de hacer un catálogo de todas las moléculas existentes bajo el agua. Desde el momento en que muestro que esta molécula está activa en el medio ambiente, me pregunto sobre su uso potencial en la salud humana, en el campo de los biopesticidas, o los anti-incrustantes.

Se trata de valorizar estas moléculas...
Sí. Tomemos el ejemplo de las moléculas anti-UV producidas por los corales. Investigadores australianos han presentado patentes;  Creo que en los próximos años, los filtros solares que incorporan las mismas moléculas sintetizadas en el laboratorio se venderán comercialmente. 50 a 60% de los medicamentos que se encuentran en la farmacia son de origen natural. La aspirina, por ejemplo, proviene de una molécula contenida en la corteza del sauce. La investigación sobre moléculas marinas comenzó recientemente en la década de 1960, y el entorno marino ofrece moléculas originales que no tienen equivalente en la tierra. El potencial es inmenso.

Noëlie Pansiot

* Actividad anti-incrustante: uso de biocidas para evitar que los organismos acuáticos se adhieran a una superficie; por ejemplo, los cascos de buques u otros objetos sumergidos.

28/11/2017

Biodiversidad desconocida en Papúa Nueva Guinea



Son seis, y constituyen el nuevo equipo científico para un “leg” (etapa) llamado "Biodiversidad e Interacciones". Todos esperan descubrir nuevas especies en el transcurso de la exploración submarina repetida en cuatro áreas de la bahía de Kimbe. Unos persiguen los secretos de las interacciones químicas entre las especies, otros, unas nuevas moléculas útiles en salud humana. Cualquiera sea su especialidad, los investigadores ya están afanándose, buceando, o frente a una mesa de análisis o un secuenciador genético.

Líder científico de este leg, bióloga marina en CRIOBE, Emilie Boissin ha estado a bordo durante varias semanas. Miembro del equipo anterior, comparte con los recién llegados la memoria de lo adquirido: "Estamos navegando en el Triángulo de Coral, extremadamente rico en biodiversidad marina. Muchas de las especies aquí son probablemente aún desconocidas. Por lo tanto, documentaremos grupos poco estudiados, como los hidrozoos, los ofiuroideos (Ophiuroidea,  u ofiuras) o las esponjas. Trataremos de identificar genéticamente las especies de coral a bordo de Tara. A menudo, una simple observación morfológica in situ no es suficiente. Esperamos obtener confirmaciones genéticas en tiempo real, usando un pequeño dispositivo de secuenciación de ADN llamado MinION. "
En la "gran misa", la reunión que abre este nuevo capítulo científico, Emilie señala las zonas de exploración en un mapa: Kimbe Island ; Kapepa island ; Restorf Island . Todos presentan las razones de su presencia en la goleta. Julie Poulain, ingeniera de Estudios en el Génoscope - CEA -, una veterana de Tara, despierta la curiosidad al desvelar el famoso secuenciador de ADN: "¡más pequeño que un smartphone!"

Bernard Banaigs, investigador del INSERM, pone la nota de humor: "Tienen suerte de tener dos químicos a bordo, Olivier y yo, dos bárbaros. Primero, nos enfocaremos en la especie Millepora platyphylla, estudiando la competencia que existe con otros corales. Se ha observado que se protege bastante bien de la competencia por el espacio. Queremos entender la influencia de sus vecinos en las moléculas de defensa producidas por la especie. De hecho, en el ambiente marino, hay una intensa guerra química en todo momento. Para luchar contra competidores, depredadores o colonizadores, se emiten un montón de moléculas para protegerse. Un escudo químico de alguna manera. Trataremos de comprender si estas moléculas de defensa pueden ser de interés  para la salud humana la fitofarmacia o la protección de las plantas o el anti-fouling, la anti-incrustación.”
Hasta la fecha, solo se ha registrado el 10% de la biodiversidad marina, todas las especies combinadas: 200,000 especies catalogadas, de un total estimado en 2,210,000*. Solo al observar más de cerca al grupo de cnidarios, que incluye corales, hidrozoos y medusas, se han catalogado 9795 especies. Pero no se ha hecho una estimación general para este grupo. Los océanos no han terminado de revelar sus riquezas a los exploradores contemporáneos.

Para Emilie Boissin, “debemos prestar atención a cada forma de vida. Lo que puede parecer una especie conocida a primera vista, también puede no serlo".

Noëlie Pansiot

*Brett R. Scheffers, et al. (2012), What we know and don’t know about Earth’s missing biodiversity, Trends in Ecology & Evolution.

21/11/2017

Mientras tanto, en Francia


Academia de Ciencias
Director de investigación en el CNRS, en la Estación Biológica de Roscoff, coordinador de la expedición Tara Oceans y del proyecto y Oceanomics, Colomban de Vargas ha recibido el Gran Premio de las ciencias del Mar de la Academia de Ciencias.
El premio, entregado el martes 21 de noviembre, distingue investigaciones en oceanografía física, geociencias marinas, química, biología o ecología marina.

Protistas, plancton marino y “el sistema Tierra”
"Después de cuatro años navegando en Tara, descubrimos una diversidad de organismos y genes insospechados en el plancton de las capas superficiales oceánicas. Las muestras permitieron revelar más de 100,000 especies de protistas.
Estos resultados han transformado nuestra visión de la biodiversidad funcional de los océanos, con el descubrimiento de una diversidad fenomenal de especies simbióticas, –desde el parasitismo hasta el mutualismo–, que forman superorganismos y ecosistemas complejos basados en las relaciones entre especies, en vez de la competencia por los recursos y el espacio.
Ahora, deberemos entender cómo este gran cuerpo planctónico se reorganiza a escala planetaria,   en particular bajo el efecto del calentamiento global".

El acoplamiento de las imágenes con la genómica sobre las células individuales, junto a los avances en inteligencia artificial, deberían permitir, dentro de 10 a 15 años, a modelizar un bioma, en base a  la realidad de la complejidad biológica del ecosistema.
Hospicios de Beaune
La subasta de los vinos “Hospices de Beaune” sigue siendo uno de los eventos de caridad  pública más conocidos en el mundo. Reúne a profesionales y conocedores del vino. Desde 1978, los Hospicios apoyan, cada año, a una o más organizaciones caritativas, abonando a estas causas los beneficios de la venta de un barril de vino llamado "Pieza de los Presidentes".

Para esta venta 157, celebrada el 19 de noviembre en Beaune, y por primera vez, dos piezas de caridad, de la denominación Corton Grand-Cru Clos du Roi, fueron subastadas: una para el Hombre, la otra para la Humanidad, a favor de tres asociaciones, incluyendo la Fundación Tara Expéditions.
La movilización de las dos madrinas de la Fundación Tara, agnès b. y Julie Depardieu, levantó el entusiasmo de los oferentes y la venta de la "Pieza de los Presidentes” alcanzó 420.000 €, compartidos entre las tres asociaciones beneficiarias. La Fundación Tara Expéditions recibió 140,000€.
"Reunir la humanidad y el planeta es una urgencia. Esta es la primera vez que el monto de estas subastas se dedica a una causa como la de Tara, al océano y al clima. Me conmueve porque Tara es mi pasión. Tara, sus marineros, sus científicos y sus misiones son ahora reconocidos, apoyados,  Porque ahora somos más los que pensamos que no se puede negar que el hombre y la naturaleza están entrelazados. Tenemos que actuar rápidamente, ahora”.
agnès b. , cofundadora de la fundación Tara Expéditions y madrina de la venta de los Hospicios de Beaune

20/11/2017

16/11/2017

Kimbe Bay, corales resistentes al calor


Este martes 14 de noviembre, llegamos a unas pocas millas de Kimbe, capital de la provincia de West New Britain. A lo largo de la costa norte de esta isla de Papúa Nueva Guinea, hemos completado las últimas millas sin viento y con ayuda de los motores.
 
Una sucesión de volcanes, algunos aún activos; Islotes de roca de lava, donde florece una exuberante vegetación tropical: Durante las últimas horas de navegación, el paisaje ya anuncia la vecina Indonesia. Esta noche, en un anclaje bien protegido, Tara está se encuentra a unos escasos 5° al sur del ecuador.
No estamos allí por casualidad. Kimbe Bay es un importante sitio de biodiversidad: se comenta que  hospeda el 60% de las especies de coral presentes en el área Indo-Pacífico. Este corazón del Triángulo de Coral sería también el lugar de origen de todos los corales. Según Alfred Yohang Ko'ou, nuestro observador científico de Papúa, "esta es la cuna, el primer nido de todos los corales del Pacífico. Las corrientes oceánicas habrán hecho el resto dispersando estas poblaciones madres”.

Con 110 kilómetros de ancho por 60 de largo, Kimbe Bay será estudiado por el equipo científico, dirigido por Rebecca Vega Thurber (Oregon State University); Aquí, se programan tres nuevos sitios de muestreo.

Primera inmersión de exploración y muestreo en la entrada de Kimbe Bay: se confirma la extraordinaria biodiversidad y la salud del pólipo en estas aguas muy calientes, con un promedio de 30 °C.  Es un punto de particular interés para los investigadores: ¿por qué no se blanquea el coral en aguas tan cálidas?

En medio de un área de más de cien volcanes visibles desde la orilla, tenemos el privilegio de contemplar los más violentos de esta zona, los picos Vulcan y Tavurvur, cerca de la nueva ciudad de Rabaul. Las fumarolas que escapan de la caldera del Vulcan, con fuertes olores a azufre, nos recuerdan que estos gigantes parcialmente dormidos engulleron la antigua Rabaul en 1994.


El coral vive aquí en aguas cuyas temperaturas son, entre otras cosas, influenciadas por este ambiente, donde se conjugan los estreses térmicos. ¿Los corales de Kimbe Bay traerán nuevos elementos para comprender mejor por qué estas colonias son resistentes a tales temperaturas, vinculadas a la intensa actividad volcánica circundante?

Simon Rigal, capitán de Tara desde Whangarei, Nueva Zelanda, desembarca pronto. Samuel Audrain toma el relevo.

Vincent Hilaire.

08/11/2017

Yanaba island


Después de abandonar el sitio de estudio de la acidificación, nos adentramos más en el territorio de Papúa, navegando durante la noche hacia el noreste, hasta el atolón de Egum. Debemos someternos nuevamente a un recibimiento tradicional, la “costumbre”, que se lleva a cabo en la isla de Yanaba, en medio de chozas tradicionales sobre postes que miran hacia la laguna. Estas “costumbres”, que son indispensables para continuar nuestro muestreo, nos recuerdan la necesidad de tomarse el tiempo para escucharnos y hablarnos, unos a otros. Esta vez, nos tomará cuatro horas.
Llegamos temprano esta mañana en el pequeño y poco profundo desfiladero del atolón de Egum. Nicolas Bin, el segundo, sube en el mástil para señalar los arrecifes. Esta zona no ha sido hidrografiada todavía, no existen mapas náuticos. Anclamos frente al pueblo de la isla de Yanaba.
Una canoa con vela bien establecida, maniobrada con destreza, se acerca. Es el jefe tradicional, Andrew, un hombre maduro con mirada chispeante. Él nos invita a unirnos a su comunidad, después del servicio religioso dominical, para explicar nuestra visita al atolón.

A principios de tarde, Loïc, Vincent, Joern, Cristoph y, por supuesto, Alfred Yohang Ko'ou, nuestro observador científico  papú, y yo, aterrizamos en la playa.
Pasamos dos horas esperando a la sombra de la cabaña del jefe tribal,  que la comunidad se reúna junto a sus personeros: el jefe del consejo, el director de la escuela, el magistrado. Los niños aprovechan la espera para curiosear, preguntar, y así crear lazos de confianza.
Orador experimentado, tranquilo y relajado, Alfred puede entonces exponer los propósitos de Tara Pacific y el trabajo que proyectamos aquí.

Alrededor de 500 personas viven en autarquía en las dos islas habitadas del atolón. Ciento veinte niños asisten a la escuela. No hay enlaces regulares a las "grandes" islas cercanas. Dependen de sus canoas con pequeñas velas y cuerdas hechas de materiales totalmente naturales. Estos isleños son excelentes marineros. Para llegar a la capital de la provincia, Alotau, navegan durante dos días.
 El consejo delibera y nos permite tomar muestras de corales en sus aguas, después de negociar las tarifas de tal autorización.

Visitamos luego este pueblo muy bien ordenado y mantenido frente a la playa. En la escuela, ofrecemos algunos útiles y las revistas de Tara Junior a los maestros.
Las únicas dos chozas en ruinas cercanas son la clínica médica y la oficina de correos, cerradas desde hace diez años... ¿Dónde está el Estado?

Estas personas son tan cercanas, y tan aisladas a la vez; sin energía eléctrica, un panel solar y una batería de vez en cuando. Sin radiocomunicación, sin enlace satelital, sin internet. Un motor fuera de borda de 30 HP, que solo funciona en reversa, guardado bajo candado en una cabaña. Los plásticos (boyas, envases...) que trae el mar, se utilizan nuevamente para otros fines. Nada se pierde, todo se transforma.
Los últimos extranjeros en visitarlos fueron dos antropólogos australianos que pasaron dos meses con ellos, hace más de un año. Muy raras veces pasan barcos por aquí.
Sin embargo, los habitantes se atreven a esperar que, algún día, unos turistas los visiten y que así puedan crear algo de actividad económica.

Mi sensación es mixta: no puedo evitar pensar que estas personas viven en un pequeño paraíso. Pero las heridas agudas e infectadas que estos jóvenes nos muestran al pedirnos medicamentos, me  recuerdan la dura realidad.

Tan pronto como se otorga la autorización, Jon, Becky, Grace y los dos Guillaume, se lanzan, en avanzada, en uno de nuestros dos anexos, para ubicar el lugar de nuestro próximo muestreo.
Mañana, alrededor de las 5:30 zarparemos para acercarnos a esta nueva área de estudio.

Simon Rigal, capitán de Tara