Patrones de poros en foraminíferos como indicadores ambientales
Los foraminíferos marinos son eucariotas unicelulares que habitan tanto el reino bentónico como el pelágico. Son uno de los grupos de organismos marinos más extendidos, constituyen el grupo más diverso de microorganismos sin cubierta en el océano moderno y tienen un registro fósil muy rico. Los foraminíferos se han utilizado intensamente en estudios paleoceanográficos y la mayor parte de nuestro conocimiento de la respuesta de los océanos anteriores al cambio climático se ha obtenido a través de mediciones geoquímicas de pruebas de foraminíferos. Recientemente, la porosidad en los foraminíferos bentónicos se ha propuesto como una aproximación del oxígeno del agua del fondo y los niveles de nitrato. En vista de la esperada disminución futura en los niveles de oxígeno marino, debido al calentamiento global y al aumento de la eutrofización, es crucial un conocimiento preciso de los niveles de oxígeno en el pasado, bajo diferentes regímenes climáticos.
Los poros son características morfológicas importantes en los foraminíferos hialinos, que muestran una gran variabilidad en forma, tamaño y densidad. Se han propuesto diferentes funcionalidades para estas conexiones entre la célula y el entorno circundante, como los pasajes para pseudópodos, control de flotabilidad, expulsión de gametos, osmorregulación, alimentación o intercambios de gas. La porosidad general (es decir, el porcentaje de la superficie de prueba cubierta por poros), que está determinada por los tres últimos factores, es un parámetro integrador y estudiar su variabilidad en relación con los parámetros ambientales puede ayudar a entender las funciones de los poros. De hecho, los cambios en la porosidad general pueden explicarse de dos maneras: (1) como una adaptación fenotípica a parámetros externos (ambientales), como la temperatura, la concentración de oxígeno o nitrato, o (2) como una especie de adaptación evolutiva específica del genoma. En ambos casos, se modificará la fisiología del organismo (por ejemplo, los procesos metabólicos)
Para hacer frente a las bajas concentraciones de oxígeno, los foraminíferos bentónicos han desarrollado una gama de mecanismos como la respiración con nitrato, el secuestro de cloroplastos, los simbiontes bacterianos, las adaptaciones ultraestructurales o la latencia. Sin embargo, se demostró que el amoníaco no puede secuestrar cloroplastos y parece estrictamente aeróbico. Intensificar los intercambios de gases mediante el aumento de la porosidad general podría ser otra adaptación a la hipoxia.
De hecho, recientemente, la variabilidad de los patrones de poros en los foraminíferos bentónicos se ha atribuido cada vez más a las diferencias en los intercambios de gases, en particular la captación de oxígeno de las aguas de poros de los sedimentos circundantes. La idea general es que, cuando se trata de bajas concentraciones de oxígeno, una mayor porosidad total permitiría a los foraminíferos aumentar su consumo de oxígeno. En varios estudios, se ha observado una correlación entre la densidad de poros (número de poros por unidad de superficie) y la concentración de oxígeno disuelto en las aguas circundantes, aumentando la densidad de poros con menores concentraciones de oxígeno disuelto en el agua circundante. Numerosos autores ya notaron que las especies de paredes delgadas (es decir, con intercambios de gases más rápidos) dominan fuertemente los ensamblajes de foraminíferos en entornos con falta de oxígeno. Finalmente, las restricciones mecánicas están necesariamente involucradas cuando los foraminíferos adaptan su porosidad en función del ambiente.