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Las playas alojan una biodiversidad de organismos marinos, entre ellos organismos sésiles, es decir organismos que son inmóviles o sedentarios, como los moluscos. En México existen alrededor de 4,643 especies de moluscos marinos, de las cuales 2,576 están presentes en la costa del Pacífico y 2,067 en el golfo de México y Caribe mexicano (Castillo-Rodríguez, 2014) (Fig. 1). Estos organismos tienen una concha que los protege del medio, no solo de los cambios adversos como temperatura y acidificación, sino también de depredadores.
Las conchas de moluscos presentan muchas formas (e.g. alargadas, espiral, en forma de abanico, etc.), texturas (e.g. rugosas, lisas, con líneas, etc.) y colores (e.g. blancas, amarillas, etc.). Estas estructuras están formadas por un mineral muy abundante en la naturaleza llamado carbonato de calcio. Este mineral puede presentar forma rombohédrica (calcita) o hexagonal (aragonita y vaterita). Las diferencias en la estructura del mineral hacen que las conchas sean más o menos resistentes al medio, como una fractura. Las conchas que tienen aragonita, forman lo que conocemos como nácar, que es una estructura dura, brillante y con reflejo iridiscente. Esta estructura está presente en ostras perleras como madre perla (Pinctada mazatlanica), concha nácar (Pteria sterna), y en otros moluscos de interés comercial como el callo de hacha (Atrina maura) y los abulones azul y amarillo (Haliotis fulgens, Haliotis corrugata). Sin embargo, no todas las conchas tienen esta estructura nacarada, la mayoría solo están formadas mayoritariamente por calcita como mano de león (Nodipecten subnodosus) y la almeja chocolata (Megapitaria aurantiaca), las cuales tienen una concha más frágil.
Para que se pueda construir la concha de moluscos, tanto aquellos que tienen nácar como calcita, los moluscos necesitan de carbonatos y iones inorgánicos, los cuales toman del medio donde viven. Cuando los moluscos necesitan construir su concha para crecer o para repararla, liberan proteínas del manto, el cual es un órgano que protege las estructuras blandas del organismo. Una vez liberadas estas proteínas quedan suspendidas entre el manto y la concha que contiene, espacio conocido como espacio extrapaleal, permitiéndoles actuar con los carbonatos de calcio y los iones para empezar a formar placas de calcita y aragonita, que van depositando una a una como en una pared de ladrillos o como torre de monedas (Rivera-Pérez et al., 2020) (Fig. 1). Este proceso lo hacen de manera continua, hasta generar capas de nácar o de calcita.
Este proceso de calcificación es denominado biomineralización, es complejo y altamente controlado, ya que involucra muchas proteínas para su formación y cada proteína tiene un rol particular en el proceso. Estas proteínas permiten que los organismos con concha crezcan, generando conchas pequeñas y grandes, pero a su vez permiten que las conchas se reparen en caso de que se fracturen de manera mecánica para evitar que los depredadores los ataquen. Actualmente se desconoce cuántas de estas proteínas están involucradas en la formación de la concha y cómo logran trabajar en equipo para diferenciar las estructuras que vemos en la playa, por lo que su estudio ha ido en aumento en las últimas décadas.
En el Laboratorio de Genética Molecular de CIBNOR estudiamos las moléculas responsables de la formación de la concha para elucidar quiénes son las moléculas responsables, cuántas existen y cómo trabajan individualmente y en equipo para lograr generar la concha, además estudiamos por qué las conchas de moluscos son tan diversas, esto lo hacemos mediante estudios con herramientas ómicas de vanguardia. Hasta ahora, hemos descrito nuevas proteínas involucradas en el proceso de biomineralización, y elucidado mecanismos de regulación de las proteínas. Además, hemos sido capaces de generar placas de aragonita y calcita in vitro.
Referencias
Castillo-Rodríguez, Z. G. 2014. Biodiversidad de moluscos marinos en México. Revista Mexicana de Biodiversidad. Vol. 85.
Rivera-Pérez, C., Hernández-Saavedra, N.Y., Cómo se forma la concha de moluscos. Recursos Naturales y Sociedad. Vol. 6(1): 21-30.
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