¿Cómo se forman las conchas que vemos en la playa? 

Crisalejandra Rivera Pérez (Cibnor)

Las playas alojan una biodiversidad de organismos marinos, entre ellos, los llamados sésiles, es decir, aquellos animales 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 el Caribe mexicano (Castillo-Rodríguez, 2014) (Figura 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 (alargadas, espiral, en forma de abanico, etc.), texturas (rugosas, lisas, con líneas, etc.) y colores (blancas, amarillas, etc.). Tales 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 o una fractura.

Moluscos marinos en México y la estructura de sus conchas.  

Figura 1. Moluscos marinos en México y la estructura de sus conchas.

Las conchas que tienen aragonita forman lo que conocemos como nácar, que es una estructura dura, brillante y con un reflejo iridiscente; dicha configuración está presente en ostras perleras como la madre perla (Pinctada mazatlanica), la 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 principalmente por calcita como la mano de león (Nodipecten subnodosus) y la almeja chocolata (Megapitaria aurantiaca), las cuales tienen una cubierta más frágil.

Para que se pueda construir la concha de moluscos, tanto aquellos que tienen nácar como calcita, los moluscos necesitan de carbonatos e iones inorgánicos, los cuales toman del medio donde viven. Cuando los moluscos necesitan construir su concha para crecer o para repararla, secretan 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, lugar 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) (Figura 1); esta transformación la hacen de manera continua, hasta generar capas de nácar o de calcita.

Este proceso de calcificación denominado biomineralización es complejo y altamente controlado, ya que involucra muchas proteínas para su formación y cada una tiene un rol particular en el mismo. Estas proteínas permiten que los organismos con concha crezcan, generando cubiertas pequeñas y grandes, pero a su vez permiten que las mismas se reparen en caso de que se fracturen de manera mecánica y eviten 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 cuáles son las moléculas responsables, cuántas existen y cómo trabajan individualmente y en equipo para lograr generar la cubierta; además, investigamos por qué las conchas de moluscos son tan diversas; esto lo hacemos mediante análisis con herramientas ómicas de vanguardia. Hasta ahora, hemos descrito nuevas proteínas involucradas en el proceso de biomineralización y hemos esclarecido mecanismos de regulación de las proteínas; asimismo, 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.

Autora

La doctora Crisalejandra Rivera es cátedra nivel I del Sistema Nacional de Investigadores y se encuentra adscrita al Programa de Ecología Pesquera del Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (Cibnor); sus líneas de investigación son bioquímica y biología molecular, biotecnología marina y fisiología.

Contacto: Maestra Cinthya Castro Iglesias en el correo ccastro@cibnor.mx

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