Distribución a nanoescala de elementos potencialmente tóxicos en algas marinas revelada por fluorescencia de rayos X de sincrotrón

Autores:

Vázquez-Arias, A., Boquete, M.T., Martín-Jouve, B., Tucoulou, R., Rodríguez-Prieto, C., Fernández, J.A., Aboal, J.R.

Para evaluar el impacto de los elementos potencialmente tóxicos (ETP) en las aguas costeras es necesario comprender su interacción con las algas, ya que son organismos fundamentales en los ecosistemas cercanos a la costa. Aunque se sabe que las algas acumulan ETP, la información sobre los mecanismos y la localización de esta acumulación es muy limitada. Empleamos la fluorescencia de rayos X basada en sincrotrón (S-XRF) para mapear la distribución de varios elementos químicos con resolución nanométrica en Fucus vesiculosus, un alga parda dominante en zonas intermareales.

Nuestros resultados revelaron que los distintos ETP presentan patrones de acumulación subcelular diferenciados, que son en gran medida coherentes en las distintas muestras y capas celulares. La distribución de Ba y U se localizaba predominantemente en las paredes celulares, mientras que Co, Ni, Cu y Zn se concentraban en los fisoides, orgánulos especializados que contienen florotaninos.

Estos hallazgos sugieren que F. vesiculosus regula la absorción de ETP, bien impidiendo su acumulación, bien secuestrándolos en orgánulos especializados. Los fisoides parecen desempeñar un papel clave en esta regulación, concentrando elementos divalentes para minimizar su toxicidad y almacenándolos potencialmente para funciones intracelulares. El uso de S-XRF nos ha permitido mapear la distribución de elementos en las células de algas con un detalle sin precedentes, ampliando nuestra comprensión de las estructuras subcelulares responsables de la acumulación de ETP y sentando las bases para el estudio de sus mecanismos de absorción.

Otros avances del proyecto

Los ecosistemas marinos y el impacto de la contaminación por metales pesados (MP).

Los ecosistemas marinos, especialmente los de las zonas costeras, son especialmente vulnerables a la contaminación por metales pesados (MP), ya que están sometidos a fuentes de contaminación tanto terrestres como oceánicas. Debido a su toxicidad, persistencia y capacidad de biomagnificación en la cadena alimentaria, los MP suponen una importante amenaza por sus efectos letales y subletales a nivel individual, que pueden tener consecuencias de largo alcance a niveles jerárquicos superiores: poblaciones, comunidades y ecosistemas.

Así pues, los efectos en cascada de la contaminación comprometen la integridad de los ecosistemas y socan su capacidad de resiliencia, especialmente cuando afectan a especies con funciones ecosistémicas críticas, como las especies macroalgas básicas.