Interacciones bióticas entre los dinoflagelados Cochlodinium polykrikoides y Gymnodinium impudicum y su efecto sobre Gymnodinium catenatum (Dinophyceae) en condiciones de laboratorio

Abstract

RESUMEN: Los Florecimientos Algales Nocivos (FAN) son fenómenos naturales causados por especies de fitoplancton, estos pueden causar daños en la salud humana y en la vida marina. Uno de los aspectos de interés del estudio de estos eventos es el impacto ecológico y las interacciones bióticas entre estos organismos durante los FAN, las cuales son dinámicas y complejas ya que se dan en escalas cortas de espacio y tiempo. Se realizó la identificación molecular de una cepa de Cochlodinium polykrikoides y dos cepas de Gymnodinium impudicum mediante la amplificación de la región 28S de la LSU del ADNr. Posteriormente se estudiaron las interacciones bióticas como la competencia y alelopatía que promueven la dominancia de algunas especies de fitoplancton cuando coexisten en el ambiente natural. En condiciones de laboratorio se evaluó la competencia y el efecto alelopático de Cochlodinium polykrikoides (CPEPAZ-11) y dos cepas de Gymnodinium impudicum (GIBACO-1 y GIBACO-13) sobre Gymnodinium catenatum (G7). Para ello se realizaron cultivos mixtos con diferentes proporciones del número de células (1:1, 2:1 y 1:2). También se experimentó con células sin contacto celular, separados por una membrana de 10 μm. Adicionalmente los cultivos donde crecieron C. polykrikoides y G. impudicum se filtraron con membranas de 5 μm y el sobrenadante se agregó al cultivo de G. catenatum para evaluar los efectos de metabolitos extracelulares. En todos los casos se tomaron muestras de G. catenatum para observaciones al microscopio y conteos celulares. La alelopatía o competencia entre estas especies en algunos tratamientos inhibió el crecimiento de G. catenatum en un 50% y en ocasiones causó una mortalidad del 100% en 48 h. Los filtrados celulares de C. polykrikoides también disminuyeron el crecimiento de G. catenatum, provocaron cambios morfológicos y en algunos tratamientos hubo mortalidad del 100% en 24 h. En todos los casos los cambios morfológicos fueron: desprendimiento de la membrana, deformación de la célula, núcleo prominente, pérdida de flagelos y lisis celular. Estos resultados sugieren que en el ambiente natural C. polykrikoides y G. impudicum pueden inhibir el crecimiento de G. catenatum. ABSTRACT: Harmful Algal Blooms (HABs) are natural phenomena caused by phytoplankton species, which can cause damage to human health and marine life. One of the interests in studying these events is the ecological impact and the biotic interactions that occur between these organisms during HABs, which are dynamic and complex and occur in short scales of space and time. Molecular identification of a Cochlodinium polykrikoides strain, and two strains of Gymnodinium impudicum was done by the amplification of the 28S region of the ADNr LSU. Subsequently we studied biological interactions such as competition and allelopathy that promote the dominance of these phytoplankton species that coexist in the natural environment. The competition and allelopathic effect of Cochlodinium polykrikoides (CPEPAZ-11) and two strains of Gymnodinium impudicum (GIBACO-1 and GIBACO-13) where tested on Gymnodinium catenatum (G7) under laboratory conditions. For this, mixed cultures with different cell number ratios (1:1, 2:1, and 1:2) were performed. Test were also performed with cells without cell contact, separated by a 10 μm membrane. Additionally cultures of C. polykrikoides and G. impudicum were filtered with 5 μm membranes and the supernatant was added to G. catenatum cultures to evaluate the effects of extracellular metabolites. In all cases samples of G. catenatum were taken for microscopic observations and cell counts. The allelopathy or competition between these species in some treatments inhibited the growth of G. catenatum by 50% and sometimes caused a 100 % mortality in 48 h. Cell filtrates of C. polykrikoides also decreased the growth of G. catenatum causing morphological changes and in some treatments a 100% mortality in 24 h. In all cases the morphological changes were: membrane detachment, cell deformation, prominent nucleus, loss of flagella and cell lysis. These results suggest that in the natural environment C. polykrikoides and G. impudicum can inhibit the growth of G. catenatum.