Co-Responsable Técnico: José J. Bustillos Guzmán

Introducción:

La gran mayoría de la investigación y el conocimiento sobre las especies responsables de Florecimientos Algales Nocivos (FAN) se ha enfocado en comprender la regulación que ejercen los factores físicos sobre estos eventos ambientales. Durante la última década, diversos grupos de científicos se han percatado que los factores bióticos también juegan un papel preponderante en la regulación de estos eventos. Dentro de los factores bióticos, uno que ha cobrado gran interés es la muerte celular programada (MCP), que puede ser inducida por alelopatía, estrés, virus, limitación de nutrientes, temperatura, radiación UV, entre otros factores. En las especies fitoplanctónicas que se han estudiado hasta el momento la MCP es responsable del 50-75% de la muerte celular en la población. Poco se conoce sobre la MCP en dinoflagelados y los resultados han sido diversos, involucrándose en este proceso enzimas con actividad relacionada con las caspasas, así como el metabolismo de especies reactivas de oxígeno (ERO), pero las respuestas difieren entre las especies. Una de las especies que frecuentemente forma FAN en México, es Gymnodinium catenatum un dinoflagelado productor de toxinas paralizantes que ha causado mortandad de organismos marinos e intoxicaciones en humanos. Se han realizado varios estudios de autoecología en cepas de G. catenatum aisladas de costas mexicanas. Los resultados han establecido que G. catenatum tolera un amplio rango de condiciones ambientales sin mostrar cambios mayores en el perfil de toxinas, y que esta especie tendría la capacidad de presentarse en la columna de agua todo el año. Sin embargo, recientemente se ha visto que factores bióticos tales como el pastoreo, la alelopatía y la comunidad bacteriana desempeñan una función importante en la dinámica de los florecimientos de esta especie, por ello es necesario tener un mayor conocimiento de las interacciones bióticas existentes entre especies planctónicas que co-ocurren con este dinoflagelado para poder comprender las estrategias tróficas, de defensa y su dinámica poblacional. En esta propuesta, se obtendrá información detallada sobre la relación entre la alelopatía y la MCP en G. catenatum en presencia de otras especies fitoplanctónicas (M. polykrikoides, G. impudicum, Chattonella sp.) que pueden coocurrir con ella en las costas mexicanas. Para ello 1) Se identificarán los metabolitos involucrados en la actividad alelopática de M. polykrikoides, G. impudicum y Chattonella sp., 2) se determinarán las respuestas fisiológicas de G. catenatum al exponerse a estas especies, sus extractos o metabolitos comerciales tales como cambios en la producción de ERO, daño a membranas, actividad enzimática de tipo caspasas, cambios en la producción de metabolitos (carbohidratos, lípidos, proteínas, toxinas paralizantes), 3) se evaluará la relación entre la actividad alelopática y la MCP. Los resultados obtenidos aportarán información novedosa sobre G. catenatum, contribuyendo con conocimiento innovador sobre la regulación y los mecanismos bióticos de los FAN de esta especie. Así mismo, el impacto potencial de esta investigación será en diversos ámbitos: 1) se generará información novedosa sobre la MCP en dinoflagelados, contribuyendo con ello al entendimiento de este proceso en este grupo fitoplanctónico, 2) se contribuirá a la formación de estudiantes de alta calidad, 3) se generarán artículos en revistas indexadas de alta calidad, 4) se fortalecerán proyectos de investigación en los cuales colaboramos (FORDECyT 260040, proyectos institucionales), 5) se darán a conocer los resultados en diversos foros académicos nacionales e internacionales, 6) se generarán artículos de divulgación, 7) se colaborará con diversos investigadores miembros de la red temática de CONACyT sobre Florecimientos Algales Nocivos.

OBJETIVO GENERAL.

Determinar el efecto alelopático de Margalefidinium polykrikoides, ymnodinium impudicum y Chattonella sp., de sus extractos y los metabolitos que producen, con relación a la muerte celular programada en el dinoflagelado Gymnodinium catenatum.