Volumen 7 - Nš39 - 1997

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Revista de Divulgación Científica y Tecnológica de la
Asociación Ciencia Hoy

CIENCIA EN EL MUNDO

UNA HISTORIA DE SUSHI, SEDIMENTOS Y CODICIA
HOLOTURIOS O PEPINOS DE MAR

Jesús Eloy Conde
Laboratorio de Ecología y Genética de Poblaciones
Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, caracas

Pedir un plato de sushi puede contribuir a la matanza de unos pequeños animales que habitan en el lodo de los fondos marinos. Los holoturios, vulgarmente conocidos como pepinos de mar, viven de los sedimentos oceánicos, al tiempo que los enriquecen y constituyen la base de una cadena alimentaria cuya interrupción deterioraría la biodiversidad del planeta.
 

Junto con Madame Butterfly, los duraderos y confiables Toyota y la electrónica Sony, el sushi fue una de las puntas de lanza de la popularización del Japón en Occidente.

Si bien no siempre es considerado el plato por antonomasia de la cocina nipona, una visita a un restaurante japonés que no incluya esa amalgama de frutos crudos del mar, arroz y otras menudencias sería equivalente a hacer un viaje a Roma sin visitar San Pedro.

La apariencia simple y homogénea del sushi es engañosa. Consiste, en realidad, en un impresionante abanico de llamativos y apetitosos ingredientes, que van desde la carne y las huevas de peces conocidos, pasando por camarones y otros crustáceos, hasta formas inquietantes y difíciles de identificar que recuerdan escenas de filmes de ciencia-ficción. Una descripción del contenido de un plato de sushi podría ser el índice de un texto sobre invertebrados marinos. En el lado menos atractivo de este abanico se encuentra la variedad de sushi denominada namako, que no es otra cosa que una pequeña base de arroz sobre la que se coloca un gomoso trozo de pepino de mar. A pesar de su nombre, los pepinos de mar u holoturios, unos organismos tubulares, alargados que reptan en los fondos marinos, no son plantas sino animales. Son muy valorados en el Oriente, donde pueden alcanzar precios que resultan desmedidos para nuestras economías. Los naturales de esas regiones –tan inclinados a creer en tales cosas– atribuyen propiedades afrodisíacas no sólo al namako sino también al trepang, consumido en la China y otros países orientales, constituido por trozos desecados y cocidos de holoturio, añadidos a la sopa. Sin embargo, el valor y la importancia de los holoturios van mucho más allá de su carácter de delicatessen o de potencial restaurador de libidos erosionadas.

Desde el punto de vista funcional, las 1200 especies de holoturios (Fig. 1) pertenecen, en su gran mayoría, al amplio grupo de animales denominados deposit feeders –literalmente, los que comen material depositado o sedimentos–, el cual, además de los nombrados incluye a integrantes de un buen número de otras categorías o taxones, entre ellos los crustáceos anfípodos (sin valva y con dos tipos de patas), los moluscos bivalvos, los gasterópodos (de concha única, que se arrastran sobre el vientre) y varios organismos gusaniformes (nemátodos, oligoquetos, poliquetos y sipuncúlidos). Los comedores de depósitos tienen una importante función en los ecosistemas del fondo del mar (o béntónicos), en los que son capaces de producir substanciales cambios físicos, químicos y físico-químicos por la ingestión intensiva y selectiva de la capa superficial del sedimento y por el enriquecimiento ambiental que producen sus deposiciones. De todos los anteriores, los holoturios han sido, quizás, los más estudiados y, por su mayor tamaño, ocasionan un gran impacto sobre los ecosistemas bentónicos.

Fig 1
Los holoturios o pepinos de mar, como los de la especie Isosticholus Badionotus, pasan su vida ingiriendo, procesando y deponiendo sedimentos del fondo oceánico.
Parientes cercanos de las estrellas y erizos de mar, los holoturios pueden ser descriptos en términos simples como largos tractos digestivos, rodeados de tejidos más o menos accesorios, a través de los cuales pasan sedimento de manera casi continua. Dan la impresión de que su única razón de ser fuese ingerir y deponer sedimentos, mientras vagan sin objetivo aparente sobre los fondos marinos. Constituyen una forma biológica adaptada a vivir de un recurso de muy bajo valor nutritivo, por lo que deben ingerirlo en grandes cantidades. Pero, en honor a la precisión, no es exactamente cierto que estos animales coman sedimentos: el material del fondo oceánico los atraviesa y los holoturios, de alguna manera, le extraen el sustento.

La mayoría de los holoturios adultos miden entre 10 y 30cm de longitud, aunque hay especies (Stichopus variegatus y Synapta maculata) que pueden alcanzar varios metros. Aun cuando se trate de especímenes relativamente pequeños, exhiben gran laboriosidad: un individuo de unos 30cm (por ejemplo, Holothuria mexicana o Isostichopus badionotus) puede procesar 120g diarios de sedimentos, es decir, unos 44kg por año. Se ha estimado que H. floridana y H. atra lo hacen, respectivamente, con 30 y 70kg anuales (Tabla 1); cantidades que son menores para otras especies: Stichopus tremulus, por ejemplo, consume apenas 2,1g diarios de sedimentos. Pero, como sucede con muchas medidas biológicas, estos promedios esconden una gran variabilidad intraespecífica. En Venezuela, las porciones de sedimento procesadas diariamente por H. mexicana (43-92g) e I. badionotus (30-60g) son mucho menores que en Jamaica, donde alcanzan, respectivamente, 112-119 y 68-118g. Tal variación probablemente se deba a los distintos tamaños de los animales empleados en las determinaciones y su correspondiente menor capacidad del tracto digestivo, pero también podría proceder de diferencias en la disponibilidad de materia orgánica y nitrógeno en los sedimentos. En otras especies de holoturios la cantidad de sedimento procesado es también altamente variable: en H. arenicola oscila entre 40 y 70g por día.

TABLA 1

CANTIDADES DE SEDIMENTO
PROCESADAS DIARIAMENTE POR VARIAS ESPECIES DE HOLOTORIUS

ESPECIE PESO SECO (G) DE SEDIEMTO SECO
PROCESADO/DIA
Holothuria Mexicana 43-92 (Venezuela)
112-119 (Jamaica)
Isostichopus badionotus 30-60 (Venezuela)
68-118 (Jamaica)
Holothuria atra 191.8
Holothuria floridana 82.2
Holothuria arenicola 58
Stichopus tremulus 2.1
Fuentes : Hauksson (1979), Hammond (1981, 1982) Conde et al. (1197)

No sólo es importante considerar la cantidad de sedimento procesado por un individuo. El impacto de estos animales puede apreciarse en toda su magnitud examinando las densidades que alcanzan determinadas especies. Algunas de las que viven en las profundidades, llamadas batiales, que se encuentran entre los 200 y los 2000m debajo del nivel del mar, por ejemplo, Kolga hyalina, Ypsiholothuria talismani, Echinocucumis hispida o Elpidia sp., pueden contarse por decenas y hasta centenas de millares de individuos por hectárea (Tabla 2). En general, las mayores densidades ocurren en cañones o sus proximidades y podrían estar relacionadas con zonas de sedimentos ricos en materia orgánica. Las especies que habitan aguas someras también pueden alcanzar impresionantes abundancias, en el orden de varios millones de individuos por hectárea. Considerando estas densidades, el volumen de sedimentos que ingieren los holoturios es enorme. En un estudio realizado en una superficie de poco más de dos hectáreas de una pradera de la fanerógama marina Thalassia testudinum en la costa occidental de Venezuela, se estimó que Holothuria mexicana e Isostichopus badionotus pasan por sus tractos digestivos entre 1 y 2,3 toneladas anuales de sedimento.

La ingestión, procesamiento y expulsión del sedimento se llama en inglés reworking (literalmente, retrabajo) y tiene importantes efectos sobre el estado de los sedimentos marinos, porque destruye la estratificación de estos y modifica su estabilidad físico-química, además de ejercer una influencia fundamental en la estructuración de la microcomunidad bentónica, entre otras razones, por inhibir el crecimiento de larvas que se fijan en ese substrato. La ingestión de sedimentos, sin embargo, no es un proceso pasivo. Se ha encontrado que muchas especies de holoturios prefieren ciertos tipos de sedimento y exteriorizan franca aversión por otros (Fig. 2). Por ejemplo, en las costas de Venezuela, Isostichopus badionotus prefiere los sedimentos más finos, que son los lodos, se abstiene de ingerir gravas y sólo procesa arena en la medida en que se encuentre mezclada con los materiales que componen el ámbito en que vive (Tabla 3). En las mismas localidades, Holothuria mexicana muestra un comportamiento similar, aunque no tan enfático. Las razones de tal selectividad aún no han sido establecidas a ciencia cierta. Algunos holoturios parecen tener restricciones morfológicas que les impiden la ingestión de sedimentos gruesos, y en ciertas especies su aparato bucal está cubierto por un mucus adhesivo que retiene más fácilmente las partículas finas y livianas, que por ello son ingeridas más frecuentemente.

Fig 2
Distribución de frecuencias de los tamaños de los granos encontrados en el sedimento ambiental y el ingerido en dos substratos diferentes por Holothuria Mexicana e Isostichopus Badionotus.
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Se han elaborado varias hipótesis para explicar la selectividad alimenticia de los comedores de depósitos, que no parecen completas, porque, en algunas circunstancias, especies como H. mexicana e I. badionotus ingieren sedimentos de cualquier clase. En las Bermudas, donde el segundo no tiene la competencia del primero, no se toma el trabajo de seleccionar qué sedimento procesará. Algo similar sucede en Jamaica, donde coexisten ambas especies en densidades muy bajas. Ello lleva a pensar que la competencia puede ser uno de los factores determinantes del comportamiento alimentario selectivo.
TABLA 2
ABUNDANCIA MAXIMA DE VARIAS ESPECIES DE HOLOTORIUS
especies individuos por hectárea
Ypsilothuria talismani* 95.379
Echinocucumis hispida* 29.843
Elpidia sp* 43.949
Kolga hyalina* 501.701
Cherbonniera utriculus* 5.275
Holothuria mexicana** 9.400
Isostichopus badionotus** 7.667
Holothuria atra** 350.00
Holothuria arenicola** 5.000
Holothuria difficilis** 2.000.000
Pentacta doliolum** 4.640.000
Pseudocnella insolens** 3.372.000
Thyone aurea** 3.772.000

* especies abisales
** especies de aguas someras

Fuentes: Bakus (1973), Hammond (1981), Barkai (1991), Billett (1991), Conde et al. (1997).


Algo interesante observado en muchas especies de pepinos de mar y otros comedores de depósitos es el enriquecimiento orgánico que sufre el sedimento al atravesar su tracto digestivo. En la composición de sus deposiciones se advierte una concentración de varios elementos (entre ellos, nitrógeno, carbono y fósforo) que puede ser varias veces mayor que en el material exterior. Ello se ha verificado tanto en Holothuria mexicana como en Isostichopus badionotus (Tabla 4). Las deposiciones de los segundos pueden contener hasta el doble de nitrógeno que el sedimento circundante, mientras en el primero, si bien el enriquecimiento no es tan acusado, se ha medido que alcanza hasta en un 27%. En otras especies puede ser todavía mayor; como en Stichopus tremulus, cuyas deposiciones contienen hasta casi cuatro veces la materia orgánica del medio que lo rodea.

 

INDICES DE ELECTIVIDAD DE VARIOS TIPO DEL SEDIEMENTO POR
HOLOTHURIA MEXICANA E ISOTICHOPUS BADIONOTUS

especie sedimento ambiental deposiciones % de enriquecimiento
Parastichopus parvimensis 6.77 5.59 -17.4*
Stichopus tremulus 1.36
0.91
1.04
1.20
3.01
4.43
4.03
4.00
121.3*
386.8*
287.5*
233.3*
Isostichopus badionotus 2.97
5.16
1.54
3.76
6.48
2.78
26.6**
25.6**
92.1*
Holothuria mexicana 1.54
3.42
2.01
4.05
30.1*
18.2*
* diferencia estadísticamente significativa
** diferencia no significativa
Fuentes yingst (1976), Haujsson (1979), Sloan & Von Bodugen (1980), conde et al. (1997)
La multiplicación descripta del valor nutritivo de las deposiciones con relación al sedimento circundante no es exclusiva de los holoturios, pues se observa en muchos comedores de depósitos. Las del anfípodo Corophium volutator pueden ser de 9 a 240 veces más ricas en nutrientes que el fondo marino en el que vive, dependiendo del tamaño de las partículas. El fenómeno –que podría hacer pensar que estos invertebrados crean materia y, por ende, energía de la nada– se atribuye a la preferencia de muchas especies por las partículas más finas del sedimento, las cuales (en especial las arcillas) no sólo presentan una mayor área para que se les adhieran moléculas orgánicas sino, también, constituyen un mejor substrato para el desarrollo de bacterias. Al proceder a la selección de las partes más finas del sedimento, el holoturio sólo estaría ingiriendo lo más rico de este y depositando un material que, aun después de haberse alimentado, tiene un contenido de nutrientes mayor que el promedio del ambiente.

El proceso de acumulación y transformación del contenido orgánico de los sedimentos por la actividad alimenticia de los holoturios no sólo depende de las características del sedimento ingerido (tamaño de grano, origen, cantidad y calidad de los compuestos orgánicos) y de la capacidad de la especie para recoger partículas especialmente ricas en materia orgánica. También importa la existencia en el tracto digestivo del animal de una flora bacteriana que pueda transformar o fijar compuestos ricos en nitrógeno. En los sistemas digestivos de los holoturios abisales de los géneros Pseudostichopus, Deima y Psychropotes y del erizo Equinocardium cordatum se ha encontrado una activa flora bacteriana. Las deposiciones del camarón comedor de detritus Palaemonetes pugio también contienen una substancial carga bacteriana proveniente de su tracto digestivo. En la mayoría de los holoturios el sedimento ingerido se mantiene un tiempo suficiente (tres o más horas) para que el nitrógeno sea fijado por las bacterias intestinales (Tabla 5).

Otro hecho importante, comentado por varios autores pero aún insuficientemente conocido, es el efecto que podrían tener las deposiciones como puntos enriquecidos del substrato. Algunas observaciones de Holothuria mexicana e Isostichopus badionotus sugieren que sus deposiciones son muy atractivas para diversas formas de vida marina y generan pulsos de biodiversidad. Ambas especies también aprovechan tan ricos nutrientes y, con frecuencia, ingieren sus propias heces. Tales fuentes de nutrientes pueden ser la base de una importante cadena alimentaria alternativa, pues el material orgánico derivado de las plantas vasculares marinas (plantas con vasos por los que circula savia) no es digestible para la mayoría de los animales, mientras los detritus que estamos considerando son en general excretados por los detritívoros marinos en un estado relativamente inalterado.

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