Así se desprende de un estudio liderado por el Instituto de Biología Evolutiva (IBE), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Pompeu Fabra (UPF).

Dormir es esencial para gran parte del reino animal. Durante la noche, los mecanismos de reparación de neuronas y tejidos se activan para recuperarse de la actividad diaria. Hacerlo conlleva riesgos: los organismos que duermen son más vulnerables a los depredadores.

Aun así, este fenómeno se extiende desde los mamíferos hasta los invertebrados. Hasta ahora, sin embargo, se desconocía si otros grupos más antiguos y sin neuronas, como los corales, realizaban algún tipo de descanso nocturno.

Los corales necesitan descansar entre la puesta y la salida del sol para recuperarse del estrés oxidativo provocado por sus microbios durante las horas de luz, cuando estos los nutren a través de la fotosíntesis.

La investigación, llevada a cabo por el grupo de Javier del Campo, investigador principal del IBE, apunta a que el sueño es un mecanismo evolutivo más antiguo de lo que se pensaba, que podría haber contribuido a mantener el equilibrio de las relaciones huésped-microbio de los corales hace miles de millones de años.

DÍA Y NOCHE

El estudio se realizó en vivo en el arrecife coralino de la isla de Curazao (mar Caribe), donde se estudió un coral cerebro (‘Pseudodiploria strigosa’) y su simbionte, el alga ‘Breviolum’, que habita en el interior de sus células y le proporciona nutrientes cuando realiza la fotosíntesis.

Para poder llevar a cabo la investigación, el equipo realizó inmersiones cada seis horas durante tres días a unos cinco metros de profundidad y estudió por primera vez in situ la actividad del coral y de su microbioma de día y de noche.

Cada seis horas se analizó la expresión de los genes del coral y de sus simbiontes, y se descubrió que el huésped duerme por la noche, a pesar de no tener sistema nervioso.

“’P. strigosa’, el coral, duerme un tercio del día, como los humanos, y el ciclo día-noche regula su ritmo biológico, conocido como ritmo circadiano”, indica Bradley Allen Weiler, primer autor del estudio y anteriormente investigador predoctoral en el grupo de del Campo en el IBE. Mientras tanto, los microbios del coral se mantienen activos y estables.

EQUILIBRIO

Cuando se hace de noche, los corales activan mecanismos para reparar el ADN dañado durante la vigilia. A lo largo del día, los simbiontes realizan la fotosíntesis dentro de las células del coral.

Como resultado, producen materia orgánica que lo nutre, pero también se generan de rebote compuestos reactivos de oxígeno que pueden dañar los tejidos y el material genético del huésped.

Así, cuando los corales duermen, minimizan estos efectos y protegen su relación con los microbios. “Por la noche, los corales reparan el ADN dañado por sus simbiontes”, explica Del Campo, también profesor asociado en la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science de la Universidad de Miami (Estados Unidos), antes de añadir: “Los microbios dejan de hacer la fotosíntesis, pero mantienen otras funciones celulares y no necesitan un descanso prolongado”.

El estudio muestra cómo las relaciones mutualistas pueden ser beneficiosas a pesar de comportar efectos colaterales. El sueño del coral le permite recuperarse diariamente de los daños acumulados y sostiene en el tiempo una simbiosis que, de otro modo, sería tóxica.

“Es posible que estos microorganismos quedaran atrapados dentro de las células del coral hace miles de millones de años, y que este contacto acabara dando lugar a una relación mutuamente beneficiosa. Aun así, estas relaciones no son intencionales y, si se mantienen, es gracias a ciertos compromisos”, subraya Del Campo.

LEGADO EVOLUTIVO

La nueva investigación puede orientar políticas de restauración que cultivan corales ex situ para su reintroducción. “Ahora comprendemos mejor la fisiología de los corales, considerados los grandes arquitectos de los ecosistemas marinos”, comenta Weiler.

El estudio confirma que el sueño es un mecanismo ancestral, presente desde los primeros animales hace miles de millones de años, y que sirve para reparar el ADN y los tejidos dañados durante la actividad diaria.

“A menudo pensamos que solo los animales con cerebro necesitan dormir, pero todos los seres vivos deben repararse de alguna manera. Establecer un ritmo interno que lo facilite ha sido una estrategia evolutiva muy antigua y exitosa”, indica Del Campo.