Ainara Ballesteros: “La acuicultura de medusas es clave para industrias como la farmacéutica o la alimentaria”

Hoy entrevistamos a Ainara Ballesteros, doctoranda del Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) y experta en medusas. Ainara se encuentra en la fase final de su doctorado, que ha realizado en el marco de un proyecto de carácter industrial junto a la farmacéutica ISDIN. Aterrizó en el Institut en el año 2017 para realizar su Trabajo de Fin de Máster, gracias al cual tuvo la oportunidad de conocer a fondo la Zona de Acuarios y Cámaras Experimentales (ZAE) del ICM-CSIC y pudo especializarse en el cultivo de medusas y sus células urticantes, los cnidocitos. La investigadora nos hablará hoy de su investigación y, más concretamente, de un prototipo de acuarios para la crianza de los primeros estadios del ciclo de vida de las medusas que ha desarrollado junto a su grupo. Se trata de algo ciertamente innovador, pues les ha permitido cultivar las medusas desde las primeras fases de vida en sistema abierto, es decir, en tanques de agua donde la renovación de esta se produce de forma automática, favoreciendo así el crecimiento de estos invertebrados y reduciendo el tiempo de mantenimiento de los cultivos.

¿Cómo surgió la idea de introducir esta mejora en los acuarios para el cultivo de medusas?

En nuestro grupo de investigación llevamos muchos años cultivando medusas tanto para la investigación como para el desarrollo de aplicaciones industriales. Actualmente, trabajamos con la medusa Pelagia noctiluca, la más importante del Mediterráneo teniendo en cuenta la gravedad de su picadura y su abundancia. El ciclo de vida de esta especie tiene una peculiaridad: carece de la fase pólipo, lo que implica que los machos y las hembras expulsan al medio acuático los ovocitos y el esperma y, tras la fecundación y el proceso de metamorfosis, se generan directamente las éfiras, es decir, las medusas pequeñas. Los primeros estadios del ciclo son los más complejos de mantener en cultivos, por lo que generalmente se trabaja en tanques o recipientes con cambios de agua manuales para tener controlados a los individuos. Sin embargo, este sistema requiere un gran mantenimiento, por lo que decidimos trabajar en el desarrollo de un prototipo de acuario que nos permitiera poder cultivar las medusas en sistema abierto.

¿Cómo lo hacéis para trabajar con algo tan pequeño?

Dado que las éfiras son tan pequeñas y delicadas, generalmente se cultivan en jarras o bolas de cristal con continuos cambios de agua. Su correcto mantenimiento implica realizar cambios de agua diarios y limpiar los recipientes para evitar la acumulación de materia orgánica procedente del alimento. Estas tareas de mantenimiento se basan en la retirada de las pequeñas éfiras una a una, para lo que se requiere mucho tiempo, ya que en una jarra de cinco litros puede haber más de 300 éfiras. Además, en el caso de la especie Pelagia noctiluca hay que tener en cuenta que las éfiras son, durante las dos primeras semanas de vida, transparentes, lo cual dificulta aún más su captura y hace necesario el uso de linternas y un fondo negro para poder verlas.

¿Cuál es el principal peligro del sistema abierto?

Antes de que introdujéramos la mejora era mucho más seguro trabajar con recipientes como jarras e ir renovando el agua manualmente, ya que si pasábamos las éfiras a los kreisels convencionales -los acuarios redondos usados típicamente para la cría de medusas- para trabajar en sistema abierto la succión del desagüe las arrastraba hasta la red de malla y se quedaban atrapadas. Esto hacía que perdiéramos individuos a diario, y existía el peligro de que, al taponarse la red con los individuos, el sistema no desaguara correctamente y el tanque terminara desbordando.

¿Qué ventajas ofrece el sistema abiertos?

Trabajar en sistema abierto nos facilita el cultivo. La entrada y la salida de agua nos permiten alimentar más y con más frecuencia a las medusas. Además, se reduce la cantidad de materia orgánica depositada en el fondo y, con esto, su descomposición, que puede acabar afectando a la calidad del agua. Esto es importante porque las medusas pueden comer muchas veces al día, pero los parámetros del agua deben mantenerse estables. El sistema abierto reduce el tiempo que invertíamos en los continuos cambios de agua para mantener su calidad. De hecho, anteriormente hacíamos rutinas de limpieza diarias o cada tres días, mientras que ahora limpiamos los sistemas a fondo una vez a la semana o cada 10 días.

¿Qué modificaciones os han permitido cultivar las medusas en sistema abierto?

Hemos hecho cambios estructurales en los kreisels. En concreto, hemos introducido una entrada de aire y añadido una red de malla larga y fina. De este modo, la burbuja recorre toda la red y expulsa al interior del tanque las éfiras de nuevo, evitando que queden retenidas en la red. Además, esta red de malla es intercambiable, lo que nos permite limpiar más fácilmente el sistema y cambiar el tamaño de la red de acuerdo al crecimiento de las medusas, que es más rápido durante las primeras semanas de vida. Esto nos permite añadir presas de mayor tamaño, a la vez que facilita la salida de agua con materia orgánica.

¿Esta mejora podría emplearse en el cultivo de otras especies?

Sí, lo hemos comprobado con las especies Rhizostoma pulmo, Phyllorhiza punctata y Aurelia aurita. Además, hemos realizado experimentos con larvas de caracoles y cangrejos, lo que nos ha permitido ver que, en general, la mejora funciona para cualquier especie planctónica, que son las que viven suspendidas en la columna de agua. Por último, hemos podido ver que la mejora también es eficaz para el cultivo de los huevos y las plánulas de Pelagia noctiluca, que también necesitan mantenerse suspendidos en la columna de agua. De hecho, estos huevos hacen la metamorfosis directamente en los tanques, por lo que durante los experimentos evitábamos una vez más traspasar las nuevas éfiras a otros acuarios.

¿De qué sirve el cultivo de medusas?

Es útil tanto para investigación básica como aplicada. Gracias a la existencia de la Zona de Acuarios Experimentales del ICM-CSIC, en nuestro grupo, siempre que hemos necesitado investigar con medusas, porque el experimento lo ha requerido, las hemos podido cultivar. Asimismo, hemos podido suministrar individuos a acuarios e incluso a empresas. Las medusas tienen un gran potencial biotecnológico, ya que proporcionan servicios y productos naturales de gran interés para numerosas aplicaciones, como es el caso del colágeno. Por ello, avances en el campo de la acuicultura de medusas como nuestra mejora de los acuarios u otros relacionados con los regímenes de alimentación o cierre de ciclos tienen mucho potencial. Es un campo en pleno desarrollo, esto es solo el principio.

¿Cómo afecta el cambio climático a las medusas?

El aumento de temperatura del mar derivado del cambio climático tiene un impacto sobre el tamaño, la abundancia y la frecuencia de los blooms o proliferaciones de medusas, que son cada vez más recurrentes. En cierta medida, el aumento de temperatura acelera el metabolismo y favorece la reproducción de estos individuos. Pero no es solo el cambio climático, también hay otros factores de origen antropogénico que están afectando a las proliferaciones de medusas, como por ejemplo la sobrepesca o la construcción de espigones o puertos, que ofrecen nuevos lugares de asentamiento de los pólipos, la fase bentónica –que está en contacto con el lecho marino- del ciclo de vida de las medusas.

¿Qué ventajas nos ofrece poder cultivar las medusas en el laboratorio?

Las medusas salvajes son una materia prima impredecible para la industria, ya que los ciclos de vida de la mayoría de especies son estacionales, es decir, no siempre hay individuos adultos disponibles para su captura en el mar. Además, a veces, las condiciones ambientales pueden dificultar su captura, de modo que es posible que las necesites en un momento dado y no las puedas conseguir. Por ello, poder criarlas en cautiverio nos permite tener un stock permanente de estos animales. Además, en investigación, trabajar con cultivos nos permite poder observar cada detalle. Gracias a ello, por ejemplo, hemos podido describir por primera vez el cnidoma -conjunto de células urticantes en todo el ciclo de vida- de la especie Pelagia noctiluca. Por cosas como estas, la acuicultura es una herramienta fundamental en la investigación básica y aplicada.