El alga roja agarófita gracialaria gracilis en Bahía Bustamante (Chubut, Argentina) : evaluación del estado reproductivo, epifitismo y caracterización del agar

Abstract

El alga roja agarófita Gracilaria gracilis (Stackhouse) M. Steentoft, L.M. Irvine & W.F. Farnham crece en Bahía Busta-mante, (Chubut, Argentina). El objetivo general de este estudio fue conocer el estado reproductivo actual de esta pradera natural, como así también los epífitos de G. gracilis y la estructura y propiedades físicas del agar. Información de base indispensable para un futuro desarrollo de esporocultivos. Los muestreos y las mediciones de campo se realizaron men-sualmente entre marzo de 2006 y febrero de 2008. Se evalua-ron las variaciones temporales de la biomasa y los estados reproductivos, poniendo especial atención en la presencia de carposporofitos, por su potencial utilidad en esporocultivos. En ambos años se observó la mayor biomasa a fines de prima-vera y verano, y en el invierno de cada año se registraron los valores más bajos. Se encontró la coexistencia de las tres fases del ciclo de vida durante los dos años, con predominio de tetrasporofitos. Dos conjuntos de datos de individuos se analizaron por separado, los provenientes de la reproducción sexual (tetrasporas y carposporas) y de la reproducción asexual por fragmentación del talo. En la fracción de fragmen-tación, las frecuencias de tetrasporofitos fueron superiores a las de gametofitos. Sin embargo, en la fracción originada a partir de esporas, se observó una tasa de ploidía cercana a 0,5. Los carposporofitos estuvieron siempre presentes, con sus valores máximos en verano y en otoño. Los datos biológi-cos se relacionaron con factores ambientales por medio de un análisis canónico de correspondencias (ACC). El primer año se caracterizó por valores mayores de biomasa de G. gracilis y Undaria pinnatifida, menor epifitismo, talos de Gracilaria más grandes y una mayor proporción de tetrasporofitos y gameto-fitos maduros. El segundo año se caracterizó por una alta proporción de talos vegetativos de Gracilaria y alta densidad de epífitos. El mejor momento para obtener esporas de talos cistocárpicos sería en verano y principios del otoño.También se estudió la diversidad de epífitos creciendo sobre G. gracilis, su variación temporal de abundancia y la estructura anatómi-ca de la interfase hospedante - epífito. Veintinueve especies de algas se registraron como epifitas. La densidad total tuvo valores altos durante todo el segundo año de muestreo.Las infecciones halladas fueron clasificadas teniendo en cuenta la fuerza de adhesión y el grado de invasión de los epífitos, y el grado de daño que causó al hospedante. El tipo I de in-fección, que se caracteriza por epífitos débilmente unidos a la superficie del hospedante y sin dañar sus tejidos, se debió principalmente a la cianófita Calothrix confervicola, una de las especies más abundantes. Ceramium rubrum, junto con Polysi-phonia abscisa y otras Ceramiales, fueron las especies que causaron más daño al hospedante, debido a que sus rizoides penetraron en la porción cortical, llegando a veces al tejido medular (tipo V de infección). Estas especies fueron las más abundantes durante la mayor parte del estudio. Se realizó un estudio comparativo de las propiedades, composición y ren-dimiento del agar de G. gracilis obtenido en las cuatro estaciones del año, relacionándolo con factores ambientales y biológicos de la población. Se realizaron extracciones a diferentes temperaturas, obteniéndose el mayor porcentaje de carbohidratos a 70 C, independientemente de la estación de cosecha. En el material de otoño-invierno, se incrementó el contenido de proteínas. La agarosa de muestras de primavera-verano fue la que presentó mayor fuerza de gel. Se concluye que se puede obtener a partir de G. gracilis de Bahía Busta-mante una agarosa de mejores propiedades gelificantes y de excelente rendimiento extrayendo a temperaturas más bajas de las habituales.

The agarophyte Gracilaria gracilis (Stackhouse) M. Steentoft, L.M. Irvine & W.F. Farnham grows in Bahía Bustamante, Chubut province, Argentina. The biomass variation and the reproduction of the natural Gracilaria gracilis bed in Bahía Bustamante (Argentina) were analyzed during two years, aiming at: knowing the present situation of the population in order to get an updated status overview; establishing the relevant features of the temporal variations in both biomass and reproductive states in relation to three aspects: envi-ronmental factors, epiphytes and associated algae; and assessing the carpospore availability for future spore-culture development. Field measurements and sampling were perfor-med monthly between March 2006 and February 2008. In both years G. gracilis biomass presented marked seasonal varia-tions, with a minimum in winter and a maximum in late spring and in summer. During both years coexistence of the three life-cycle phases was found, with dominance of tetrasporo-phytes. Two data sets from individuals originated from sexual reproduction (tetraspores and carpospores) and from asexual reproduction by thallus fragmentation were analyzed separa-tely. In the fragmentation fraction, tetrasporophyte frequen-cies remained higher than those for gametophytes. However, in the spore- originated fraction, a generation ratio close to 0.5 was observed. Female gametophytes bearing cystocarps were always present, with their maximum values in summer and in autumn. Biological data were related to environmental factors by means of a canonical correspondence analysis (CCA). The first year was characterized by higher biomass values of G. gracilis and Undaria pinnatifida, lower epiphytism, larger Gracilaria thalli and greater proportion of mature tetras-porophytes and gametophytes. The second year was charac-terized by high Gracilarias vegetative thalli proportion and high epiphyte density. The best time to obtain spores from cystocarpic thalli would be in summer and early autumn. In this paper the diversity of epiphytes growing on G. gracilis, their temporal variation of abundance, and the anatomical structure of host-epiphyte interfaces were studied. Twenty-nine algal species were recorded as epiphytes during two years of monthly sampling (March 2006 - February 2008). Total epiphyte density ranged between 0.037 ind.cm-2 (November 2006) and 35.27 ind.cm-2 (April 2007), with high density values during all the second sampling year. The different infections were analyzed taking into account the epiphyte attachment strength and invasiveness, and the degree of damage that it caused to the host. The Infection type I, characterized by epiphytes weakly attached to the host surface and without host tissue damage, was mainly caused by the cyanophycean Calothrix confervicola, one of the most abundant species. Ceramium rubrum, together with Polysiphonia abscissa and other Ceramiales were the most abundant species during most of the study. They were the species that caused more damage to the host because their rhizoids penetrated the cortical portion, reaching sometimes the medullary tissue (Infection Type V). This is the first study of epiphytism in a Gracilaria species of Southwest Atlantic coast.