Estudio de una población fitoplanctónica marina mixta sometida a estrés por contaminantes

Abstract

El objetivo de este trabajo fue analizar las posibles relaciones de competencia existentes entre cuatro especies fitoplanctónicas que coexisten naturalmente en el medio marino costero, en respuesta a una situación de estrés tóxico. Para ello, se seleccionaron tres especies microalgales (Rhodomonas baltica, Cryptophyta; Amphidinium carterae, Dinophyta y Phaeodactylum tricornutum, Bacillariophyta) y una cianobacteria (Synechococcus sp.). El estrés tóxico fue inducido por la adición de contaminantes, siendo tres de ellos contaminantes emergentes: cafeína, ciprofloxacina (antibiótico) y nanopartículas de plata (NPsAg), y también se utilizaron aldehídos poliinstaturados (PUAs), cobre (Cu) y cadmio (Cd). El diseño experimental consistió en evaluar el crecimiento de las especies durante 72 h de exposición a los mismos, realizando el seguimiento de la densidad celular en cultivos experimentales, con las cuatro especies mezcladas. Se tomaron muestras a las 24, 48 y 72 h de la adición de los tóxicos que se analizaron por citometría de flujo. Los resultados mostraron claras diferencias en la respuesta de las distintas especies ante los contaminantes. Así, Synechococcus sp. mostró una disminución de las tasas de crecimiento, cuyos efectos más significativos fueron debidos a la ciprofloxacina y las NPsAg, (1.164±0.007 día-1, se redujo hasta 0.275±0.101 día-1 y desde 1.176±0.016 día-1 hasta 0.273±0.063 día-1). También, destacó el porcentaje de inhibición de la población de cianobacterias debido a las NPsAg que alcanzó un 91.5±2.9 % y a la ciprofloxacina que llegó hasta un 87.4±3.8 %. Estas nanopartículas también tuvieron un gran efecto de inhibición para A. carterae, inhibiendo su crecimiento en un 98.4±6.2 %, al contrario que con la ciprofloxacina, que hizo que aumentara su crecimiento en un 50±6.6 %. En cuanto a P. tricornutum, es la que tiene los porcentajes de inhibición más bajos, aunque, de todas las especies, R. baltica fue la especie menos afectada por la presencia de estos contaminantes. De los resultados obtenidos, se puede concluir que R. baltica fue la especie que mejor se adaptó ante posibles entradas de estos contaminantes en el medio natural, siendo la cianobacteria la que mostró un efecto más negativo en competencia con el resto de especies en una situación de contaminación.

The objective of this work was to analyze the possible existing competition relationships between four phytoplankton species that naturally coexist in the coastal marine environment, in response to a situation of toxic stress. There was a selection of three species of microalgae, which are: Rhodomonas baltica (Cryptophyta), Amphidinium carterae (Dinophyta) and Phaeodactylum tricornutum (Bacillariophyta) and one cyanobacterium, Synechococcus sp. Toxic stress was induced by the addition of pollutants, five of them emerging pollutants: caffeine, ciprofloxacin (antibiotic), copper, cadmium, and silver nanoparticles (NPsAg), and polyunsaturated aldehydes (PUAs) were also used. The experimental design, consisted on evaluating the growth of the species during 72 h of exposure to them, monitoring the cell density in experimental cultures, with these four species mixed. Samples were taken 24, 48 and 72 h after the addition of toxins and analyzed by flow cytometry. The results showed clear differences in the response of the different species to pollutants. Thus, Synechococcus. sp. showed a decrease in growth rates, whose most significant effects were due to ciprofloxacin and NPsAg, which respectively reduced its growth rate from 1.164 ± 0.007 day-1 to 0.275 ± 0.101 day-1 and from 1.176 ± 0.016 day-1 to 0.273 ± 0.063 day-1. Also, the percentage of inhibition due to cyanobacteria due to NPsAg reached 91.5 ± 2.9 % and due to ciprofloxacin reached 87.4 ± 3.8%, were highlighted. These nanoparticles also had a great inhibition effect for A. carterae, inhibiting its growth by 98.4 ± 6.2%, unlike with ciprofloxacin, which increased its growth by 50 ± 6.6%. Regarding P. tricornutum, it is the one with the lowest percentages of inhibition, although, of all the species, R. baltica was the least affected species. From the results obtained, it can be concluded that R. baltica was the species that has the best adaptability to possible entry of these pollutants into the natural environment, being cyanobacteria the one that showed more negative effects in competition with the rest of species in a situation of contamination, and this may be due to various causes such as the presence of pollutants, interspecific relationships between species and the relationship between these two factors.