Respuesta fisiológica de Cladocopium sp. (Symbiodinaceae) mediante la cuantificación de la expresión de genes ante cambios ambientales y espaciales | Physiological response of Cladocopium sp. (Symbiodinaceae) through the quantification of gene expression in response to environmental and spatial changes

Los arrecifes de coral son ecosistemas que albergan una alta diversidad de especies y contribuyen significativamente a la productividad marina. Estos ecosistemas dependen de interacciones simbióticas, especialmente entre corales y dinoflagelados de la familia Symbiodiniaceae, que proporcionan nutrientes esenciales a los corales a cambio de protección. Sin embargo, esta relación es susceptible ante factores de estrés y se ve amenazada por el cambio climático y las actividades humanas. A pesar de esto, estos organismos han logrado una coadaptación a condiciones ambientales cambiantes, y destaca la importancia de la diversidad genética en esta capacidad adaptativa. En particular, en los arrecifes del Golfo de California, donde la diversidad de corales es menor en comparación con otras regiones. Además, el área como Bahía de los Ángeles presenta predominancia de corales del género Porites distinguiéndose por su asentamiento y crecimiento en condiciones variables a lo largo del año, debido a las altas latitudes (marginalidad). Todo esto resalta su importancia como un laboratorio natural para estudiar las respuestas de esta simbiois ante el cambio global. Este estudio consideró dos sitios con diferencias ambientales y dos temporadas contrastantes. Se tomaron muestras de 3 colonias por cada sitio en cada temporada, y se analizó la expresión génica mediante qPCR. Los resultados revelan variaciones en la expresión génica del dinoflagelado simbionte Cladocopium sp. entre las localidades, La Llave y El Rincón, evidenciando las estrategias de aclimatación de los simbiontes de cada sitio ante diferentes condiciones ambientales. La mayor eficiencia metabólica en La Llave durante la temporda cálida sugiere una mejor utilización de recursos en temporadas cálidas, recurriendo a la autotrofía como principal vía nutricional, mientras que la preferencia por el amonio en temporadas frías en El Rincón y la baja expresión de genes asociados a procesos fotosintéticos, resalta una eficiente estrategia metabólica del simbionte en temperaturas bajas y zonas de poca luz. La comprensión de estas respuestas moleculares es crucial para la conservación de los arrecifes de coral y su resiliencia frente a los desafíos ambientales actuales. Este trabajo proporciona nuevo conocimiento para comprender la compleja interacción y fisiología entre corales y sus simbiontes.

Coral reefs are ecosystems that host a high diversity of species and significantly contribute to marine productivity. These ecosystems depend on symbiotic interactions, especially between corals and dinoflagellates from the Symbiodiniaceae family, which provide essential nutrients to corals in exchange for protection. However, this relationship is vulnerable to stress factors and is threatened by climate change and human activities. Despite this, these organisms have co-adapted to changing environmental conditions, highlighting the importance of genetic diversity in this adaptive capacity. In particular, the reefs of the Gulf of California have lower coral diversity compared to other regions. Furthermore, areas such as Bahía de los Ángeles exhibit a predominance of corals from the genus Porites, which thrive under variable conditions throughout the year due to the high latitudes (marginality). This highlights the significance of the region as a natural laboratory for studying how this symbiosis responds to global change. The study examined two sites with environmental differences and two distinct seasons. Samples were collected from three colonies at each site during each season, and gene expression was analyzed through qPCR. The results reveal variations in gene expression of the symbiotic dinoflagellate Cladocopium sp. between the sites, La Llave and El Rincón, demonstrating the acclimatization strategies of the symbionts at each site under different environmental conditions. The higher metabolic efficiency in La Llave during the warm season suggests a better use of resources in these periods, relying on autotrophy as the main nutritional pathway. In contrast, the preference for ammonium duringcold seasons at El Rincón, long with the low expression of genes associated with photosynthetic processes highlight an efficient metabolic strategy of the symbiont in low temperatures and low-light environments. Understanding these molecular responses is crucial for the conservation of coral reefs and their resilience to current environmental challenges. This work provides new insights into the complex interactions and physiology between corals and their symbionts.