El coral cuerno de ciervo ( Acropora cervicornis ) es un coral pétreo ramificado , dentro del orden Scleractinia . Se caracteriza por ramas gruesas y verticales que pueden crecer más de 2 metros (6,5 pies) de altura y se asemejan a las astas de un ciervo , de ahí el nombre, cuerno de ciervo . [4] Crece dentro de varias áreas de un arrecife, pero se encuentra más comúnmente dentro de arrecifes frontales y posteriores poco profundos, así como en arrecifes de parche, donde las profundidades del agua rara vez superan los 20 metros (65 pies). [5] Los corales cuerno de ciervo pueden exhibir un crecimiento muy rápido, agregando hasta 5 cm (~2 pulgadas) en esqueleto nuevo por cada 1 cm de esqueleto existente cada año, lo que los convierte en una de las especies de coral de franja de más rápido crecimiento en el Atlántico occidental . [6] Debido a este rápido crecimiento, Acropora cervicornis sirve como uno de los corales constructores de arrecifes más importantes, funcionando como viveros marinos para peces juveniles, zonas de amortiguación para la erosión y las tormentas , y puntos centrales de la biodiversidad en el Atlántico occidental . [7]
Hasta fines de la década de 1970, gran parte de las zonas de arrecifes frontales del Atlántico alrededor de las costas del sur de Florida y las islas del Caribe estaban cubiertas por colonias extensas y densas de coral cuerno de ciervo que consistían principalmente en rodales de una sola especie; sin embargo, una combinación de la enfermedad de la banda blanca y varios factores antropogénicos han reducido esta cobertura de coral en más del 95% en algunas áreas. [8]
Desde 2006, el coral cuerno de ciervo está catalogado como especie en peligro crítico por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y está designado a nivel federal como especie amenazada según la Ley de Especies en Peligro de Extinción de 1973. [ 9]
El coral cuerno de ciervo se encuentra en todo el océano Atlántico occidental, desde los Cayos de Florida y las Bahamas , hasta las costas de las diversas islas del Caribe. Se encuentra en el oeste del Golfo de México , pero está ausente de las aguas estadounidenses en el Golfo de México, así como en las Bermudas y la costa oeste de América del Sur ; el límite norte de esta especie es el condado de Palm Beach, Florida , donde solo se han documentado pequeñas poblaciones [10]
El coral cuerno de ciervo se encuentra más comúnmente a 20 metros (65 pies) de la superficie del agua, en ambientes claros y no turbios consistentes con los arrecifes frontales, posteriores y de parche en el Océano Atlántico Occidental . [11] En este entorno, las temperaturas del agua suelen oscilar entre 66 y 80 grados Fahrenheit (19 - 27 grados Celsius) con una salinidad que varía entre 33 y 37 ppt (partes por mil). [12]
El esqueleto del coral cuerno de ciervo está formado por un tipo específico de carbonato de calcio conocido como aragonito . [13] Esta sustancia es secretada lentamente por células calicoblásticas especializadas, ubicadas en la capa directamente encima del esqueleto del coral. [13] Con el tiempo, estas secreciones de carbonato de calcio se acumulan unas sobre otras, creando finalmente grandes estructuras de coral de aragonito y las bases de los arrecifes de coral del mundo . [13]
El coral cuerno de ciervo generalmente desarrolla tallos grandes y gruesos llamados "ramas", que pueden tener entre 1 y 3 pulgadas de ancho. [14] Estas ramas crecen muy cerca unas de otras y, a veces, se parecen a las astas de un ciervo , de ahí su nombre común, cuerno de ciervo. [14] Una colonia completamente desarrollada y saludable podría tener cientos de estas ramas y alcanzar tamaños de hasta 2 metros (6,5 pies) o más tanto de alto como de ancho. [15]
El color de los corales pétreos depende en gran medida de las zooxantelas simbióticas que viven dentro del tejido de los corales y varía ampliamente según la especie y el entorno en el que vive. [16] Cuando se trata específicamente del coral cuerno de ciervo, el color del tejido puede variar desde marrón claro y beige hasta verde, azul o morado. [15]
A lo largo de millones de años de evolución , los corales pétreos han formado una relación simbiótica con 8 clados filogenéticos de algas dinoflageladas dentro del género Symbiodinium (también conocidas como zooxanthellae ) . [17] Esta relación simbiótica ha resultado en la incorporación de dinoflagelados especializados en el tejido de varias especies de coral, incluidas las del género Acropora como Acropora cervicornis (coral cuerno de ciervo). [17]
Con el tiempo, estos dinoflagelados han perdido sus flagelos y se han vuelto inmóviles y dependientes del coral como huésped para su seguridad y como fuente de dióxido de carbono . [18] Al mismo tiempo, el coral se ha vuelto dependiente de los dinoflagelados hasta en un 90% de sus requerimientos nutricionales totales, que incluyen varios lípidos , aminoácidos y azúcares , así como una fuente de oxigenación y eliminación de desechos. [18] Para satisfacer las necesidades del huésped coral, las zooxantelas se han vuelto extremadamente densas dentro del tejido coralino, en algunos casos hasta y superando 1 millón de células individuales por centímetro cuadrado de área coralina. [17]
Esta relación ha permitido que los corales existan en ambientes relativamente pobres en nutrientes durante millones de años, ya que casi todos los nutrientes se reciclan con muy pocos desechos. [19]
Al igual que la gran mayoría de las especies de coral, el coral cuerno de ciervo es tanto autótrofo como heterótrofo , lo que significa que tiene dos métodos principales para adquirir los nutrientes necesarios para sostener su crecimiento y supervivencia continua. [20]
El primer y más importante método es autótrofo y proviene de las zooxantelas simbióticas fotosintéticas que habitan el tejido del asta de ciervo. [21] Este método representa hasta el 90% de sus requerimientos nutricionales totales. [21]
El segundo método es heterotrófico e implica la ingestión de organismos del propio pólipo, donde cada pólipo individual dentro de la colonia es capaz de heterotrofiarse . [22] Este es el más común durante la noche cuando la fotosíntesis está restringida y los microorganismos como el zooplancton se están alimentando. Usando sus largos tentáculos de alimentación, los pólipos pueden atrapar el alimento que pasa, aturdiéndolo con sus nematocistos urticantes para evitar que escape, y finalmente orientándolo hacia la boca en el centro para la digestión. [23]
La contribución de los nutrientes obtenidos por heterotrofia es poco conocida, sin embargo, se cree que en los corales pétreos, de los cuales el Staghorn es uno, puede representar entre el 0 y el 66% de la fijación de carbono . [22]
Hay dos métodos por los cuales los corales cuerno de ciervo pueden reproducirse: asexualmente y sexualmente.
La reproducción asexual generalmente implica gemación y fragmentación.
La gemación es el proceso por el cual crece una sola colonia de coral, y consiste en dos tipos de gemación de pólipos. La primera, conocida como gemación intratentacular , es la formación de nuevos pólipos a partir de la división interna de los ya existentes. [24] La segunda, llamada gemación extratentacular , es la formación de nuevos pólipos a partir de tejido donde ya no existe ninguno, esto incluye el espacio alrededor o entre los pólipos existentes . [24] La gemación produce pólipos genéticamente idénticos a los que existen actualmente en la colonia, lo que significa que todos los pólipos de una colonia son clones unos de otros. [24]
La fragmentación es el proceso por el cual una colonia de coral entera da lugar a una o más nuevas. Esto implica la ruptura de ramas de colonias de coral cuerno de ciervo existentes y su posterior implantación y crecimiento en sustratos cercanos. [25] En los corales cuerno de ciervo, al igual que otros corales pétreos, este parece ser el modo de reproducción más común y puede dar lugar a que un solo coral dé lugar a muchas colonias nuevas o, a veces, a arrecifes de coral completamente nuevos. [25] La fragmentación puede ocurrir en cualquier momento y, por lo general, es el resultado de un flujo turbio de tormentas , barcos cercanos, dragado o cualquier perturbación en el agua que causaría la rotura y la replantación sucesiva de ramas de coral. [25]
Debido a la naturaleza de la fragmentación, todas las colonias nuevas son clones genéticos de las originales, lo que puede dar como resultado arrecifes enteros de coral cuerno de ciervo que sean genéticamente idénticos, haciéndolos potencialmente más susceptibles a enfermedades o blanqueamiento. [25]
Al igual que la mayoría de las especies de coral pétreo dentro del género Acropora , el coral cuerno de ciervo es hermafrodita simultáneo , lo que significa que produce gametos femeninos y masculinos dentro de cada pólipo individual. [26] Aunque técnicamente tienen la capacidad de autofertilizarse, la investigación sugiere que las colonias individuales son total o parcialmente autoestériles, por lo tanto, para una reproducción exitosa de la plánula de coral, se necesitan dos colonias o padres distintos. [27]
La liberación de óvulos y espermatozoides se sincroniza en un único evento llamado difusión. Esto aumenta el éxito de la fertilización y la producción de crías fértiles. El desove del coral cuerno de ciervo suele estar restringido a finales del verano, en los meses de julio y agosto, y ocurre varios días después de la luna llena . [28] El mecanismo por el cual estos corales eligen un día de desove aún se desconoce, sin embargo, es casi seguro que está influenciado por una multitud de factores, entre ellos la temperatura del agua, el ciclo lunar , la acción de las olas y los períodos de mareas . [28]
El método por el cual las plánulas coralinas eligen un lugar en el arrecife al cual adherirse es mucho más complejo de lo que se creía anteriormente. En lugar de flotar a la deriva por el agua sin rumbo y adherirse a un punto aleatorio, las plánulas coralinas han desarrollado varias adaptaciones clave para ayudar en su búsqueda del hogar perfecto. [29] Estas incluyen habilidades sensoriales básicas para evitar la dañina radiación UV , así como la capacidad de detectar mareas , presión del agua e incluso escuchar y oler fenómenos ambientales en los arrecifes de coral cercanos. [29] Todo esto en conjunto permite la navegación exitosa de las plánulas coralinas a los arrecifes cercanos y la selección de un lugar evitando la dañina radiación UV , la sedimentación y el sombreado, lo que le da a la plánula la mejor oportunidad de sobrevivir. [29]
La sobrepesca es una de las mayores amenazas para los arrecifes de coral no solo en el Caribe y el Atlántico occidental , donde habita la tortuga cuerno de ciervo, sino en muchos arrecifes de coral alrededor del mundo. [30] Los efectos de la sobrepesca son de amplio alcance y pueden conducir a un crecimiento excesivo de esponjas de hasta un 25%, ya que sus depredadores son sistemáticamente pescados y eliminados del ecosistema . [31] A medida que las esponjas crecen sin inhibiciones, superan, sofocan y previenen el asentamiento de las planulas de coral a medida que se convierten en los organismos dominantes formadores de hábitat en el arrecife. [31]
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Las infecciones bacterianas también representan un gran riesgo para los corales cuerno de ciervo, así como para los corales cuerno de alce estrechamente relacionados , ambos corales esenciales para la construcción de arrecifes en el Atlántico occidental y el Caribe , siendo la enfermedad de banda blanca la que plantea, con mucho, el mayor riesgo. [32] Esta enfermedad es específica del huésped, lo que significa que solo afecta a ciertas especies de coral, entre ellas el cuerno de ciervo. [33] Observada por primera vez en 1979, a esta enfermedad a menudo se le atribuye la disminución masiva de la población de corales constructores de arrecifes poco profundos, como el cuerno de ciervo y el cuerno de alce, contribuyendo a hasta el 95% de su disminución en los últimos 30 años. [34]
La enfermedad de la banda blanca es el resultado de muchos patógenos bacterianos potencialmente muy infecciosos, incluidos algunos del género Vibrio , y puede transmitirse por contacto directo entre colonias de coral, a través de la columna de agua hacia tejidos dañados e incluso por ciertas especies de invertebrados , como el caracol que come corales , Coralliophila abbreviata . [32] Se caracteriza por lesiones gruesas en el tejido del coral que forman bandas blancas distintivas que se extienden lentamente desde la parte inferior de una rama hasta la parte superior, dejando atrás nada más que el esqueleto desnudo del coral a medida que avanza la enfermedad. [35] En el coral cuerno de ciervo, la necrosis tisular puede extenderse hasta 4 cm (40 mm) en las ramas diariamente, lo que resulta en una pérdida total de cobertura tisular de aproximadamente 21 cm² (210 mm²) por día. [36] Una vez infectada, una colonia de cuerno de ciervo pierde en promedio el 84% de su cobertura tisular total, pasando de alrededor del 96% antes de la infección, a aproximadamente el 12% después de completarse la infección, con una tasa de mortalidad de aproximadamente el 28%. [36]
La temperatura del océano ha aumentado aproximadamente 1,3 °F desde 1900 hasta 2019. [37] Este aumento de temperatura se ha acelerado durante la última década, lo que ha provocado un calentamiento del océano aproximadamente 4,5 veces mayor que en los 100 años anteriores. [37] El calentamiento del océano afecta a todas las especies marinas , quizás a ninguna más que a los corales pétreos, como el cuerno de ciervo. Los corales pétreos son extremadamente sensibles a las fluctuaciones de temperatura y, a medida que aumentan las temperaturas del océano, los corales se vuelven más susceptibles a los eventos de blanqueamiento. [38] Estos eventos ocurren cuando los dinoflagelados fotosintéticos ( zooxantelas ) que viven simbióticamente en los tejidos del coral son expulsados, dejando al coral completamente blanco y sin su principal fuente de nutrientes. [38] En este estado, el coral está bajo su mayor estrés y tiene más probabilidades de contraer enfermedades o morir de hambre, lo que aumenta sus posibilidades de mortalidad. [39] Si las temperaturas vuelven a niveles normales, el coral puede reintegrar las zooxantelas a sus tejidos, sin embargo, a medida que los eventos de calentamiento de los océanos se vuelven más comunes, como resultado del cambio climático, los corales blanqueados tienen menos probabilidades de recuperarse por completo. [38]
El 11 de junio de 1991, tanto el coral cuerno de ciervo como el coral cuerno de alce fueron identificados por primera vez como candidatos para la reclasificación bajo la Ley de Especies en Peligro de Extinción de 1973 (ESA). [40] El 18 de diciembre de 1997, ambas especies fueron eliminadas como candidatas para la lista debido a la falta de disponibilidad de evidencia sobre su estado biológico o amenazas. [40] El 23 de junio de 1999, ambas especies fueron agregadas nuevamente a la lista de candidatos para su posible inclusión en la lista bajo la ESA, ya que surgieron nuevas evidencias de una disminución de la población a gran escala en comparación con los niveles históricos. [40]
El 4 de marzo de 2004, el Centro para la Diversidad Biológica solicitó al Servicio Nacional de Pesca Marina de los Estados Unidos (NMFS) que incluyera al coral cuerno de alce ( A. palmata ), cuerno de ciervo ( A. cervicornis ) y cuerno de ciervo fusionado ( A. prolifera ) como amenazados o en peligro de extinción según la Ley de Especies en Peligro de Extinción de 1973 (ESA) . [41] El 23 de junio de 2004, NOAA Fisheries y el Servicio Nacional de Pesca Marina (NMFS) encontraron que la inclusión de estas especies en la lista podría estar justificada e iniciaron una revisión formal de su estado biológico convocando al Equipo de Revisión Biológica de Acropora del Atlántico para resumir los mejores datos científicos y comerciales disponibles en el informe de revisión del estado. [41]
El 9 de mayo de 2005, el Servicio Nacional de Pesca Marina (NMFS) determinó que existían pruebas suficientes para reclasificar tanto al coral cuerno de ciervo ( A. cervicornis ) como al estrechamente relacionado coral cuerno de alce ( A. palmata ), como amenazados según la Ley de Especies en Peligro de Extinción de 1973 (ESA) . [42] También encontraron que el coral cuerno de ciervo fusionado no cumple con los criterios para la inclusión en la lista, ya que se identifica como un híbrido y, por lo tanto, no cae dentro de la definición de la ESA de una especie distinta. [42] En 2006, el coral cuerno de ciervo, junto con el coral cuerno de alce estrechamente relacionado , fue incluido oficialmente como una especie amenazada según la Ley de Especies en Peligro de Extinción de 1973 (ESA) . [42] El Servicio Nacional de Pesca Marina de los EE. UU. (NMFS) designó oficialmente un hábitat crítico para los corales cuerno de alce y cuerno de ciervo en 2008. [42]
En diciembre de 2012, el Servicio Nacional de Pesca Marina (NMFS) sugirió una vez más reclasificar los corales cuerno de alce y cuerno de ciervo como especies en peligro de extinción. [43] Sin embargo, en septiembre de 2014, determinaron que ambas especies de coral seguirían estando catalogadas como amenazadas. [44]
El 6 de marzo de 2015, el Servicio Nacional de Pesca Marina (NMFS) junto con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) publicaron un plan de recuperación para las especies de coral cuerno de ciervo y cuerno de alce . [45] El objetivo principal de este plan era reconstruir la población y asegurar su viabilidad a largo plazo con el objetivo final de eliminarla de la Ley de Especies en Peligro de Extinción de 1973 (ESA) . [45] Para lograr esta eliminación, se establecieron objetivos, incluido el aumento de la abundancia de diversidad genética entre ambas especies en toda su área de distribución geográfica, al mismo tiempo que se identifican, reducen y/o eliminan las amenazas a su supervivencia, a través de prácticas de investigación y monitoreo. [45] Un plan de recuperación exitoso para el coral cuerno de ciervo debe garantizar que las poblaciones aumenten a un tamaño lo suficientemente grande como para incluir muchas colonias reproductivamente activas, con ramas lo suficientemente gruesas para proporcionar una función ecosistémica y mantener la diversidad genética. [45] Este plan de recuperación buscó gestionar tanto las amenazas locales como las globales, reconociendo al mismo tiempo que ciertas amenazas al coral cuerno de ciervo no se pueden gestionar directamente, como las enfermedades o el cambio climático . [45] La mejora de la población, a través de la restauración del hábitat y la repoblación de la población, así como las acciones a nivel del ecosistema para mejorar el funcionamiento de la comunidad, como la herbivoría y el reclutamiento exitoso de corales, también se describieron en el plan de recuperación como esenciales para los objetivos de conservación a largo plazo del coral cuerno de ciervo. [45]
El 26 de diciembre de 2008, el Servicio Nacional de Pesca Marina (NMFS, por sus siglas en inglés) junto con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés) designaron oficialmente grandes partes del Caribe como hábitat crítico para los corales cuerno de ciervo y cuerno de alce . [46] El objetivo de esta designación fue abordar el objetivo clave de conservación en lo que respecta al coral cuerno de ciervo, es decir, facilitar un aumento en la reproducción, tanto sexual como asexual. [46]
Este hábitat crítico comprendía cuatro áreas específicas: Florida , de las cuales aproximadamente 1.329 millas cuadradas (3.442 km2) de hábitat marino fueron designadas críticas; Puerto Rico , de las cuales aproximadamente 1.383 millas cuadradas (3.582 km2) de hábitat marino fueron designadas críticas; St Thomas - Saint John en las Islas Vírgenes de los Estados Unidos , de las cuales aproximadamente 121 millas cuadradas (313 km2) de hábitat marino fueron designadas críticas; y finalmente, St. Croix en las Islas Vírgenes de los Estados Unidos , de las cuales aproximadamente 126 millas cuadradas (326 km2) de hábitat marino fueron designadas críticas. [46] Dentro de esta área, una instalación militar que comprendía aproximadamente 5,5 millas cuadradas (14,3 km2) de área fue exenta debido a intereses de seguridad nacional. [46]
Para que las larvas de coral se adhieran con éxito, se necesitan áreas sin sedimentos ni cobertura de algas y solo rocas expuestas o esqueletos de coral muertos; las cuatro áreas mencionadas anteriormente se ajustan mejor a esta descripción y, por lo tanto, se designaron en esta regla como el mejor hábitat posible para una reproducción exitosa del coral cuerno de ciervo. [46]
En 2007, la Coral Restoration Foundation, en colaboración con el Plan de Recuperación de la NOAA (NRP), comenzó la restauración artificial del coral cuerno de ciervo en la costa de los Cayos de Florida. [47] Las colonias de coral cuerno de ciervo se cultivaron en un vivero en alta mar, se fijaron en discos o se colgaron de líneas de pesca, hasta que alcanzaron los 30 cm de diámetro antes de ser plantadas en arrecifes de coral naturales en la costa de Florida. [47] Entre 2007 y 2013, se plantaron miles de colonias de coral cuerno de ciervo, y la tasa de supervivencia se mantuvo alta en los primeros años, oscilando entre el 23% y el 72%. [47] Sin embargo, después de cinco años, se hizo evidente una disminución en la supervivencia de los corales, y las tasas de supervivencia de las colonias de coral cuerno de ciervo plantadas cayeron por debajo del 10%. [47]
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