Biosistemática de Porphyra C. Agardh: Estudios morfológicos, reproductivos, de interfertilidad y moleculares en variantes fenotípicos, presentes en el intermareal del área de Concepción.

Abstract

Porphyra C. Agardh en un género de alga roja económica y ecológicamente importante, y se encuentra ampliamente distribuido en aguas frías y temperadas del mundo. En Chile, este taxon es un componente común de la flora algal en el intermareal rocoso de todo el litoral. Porphyra columbina Montagne, es la única especie citada para el litoral del área de Concepción. Sin embargo, observaciones recientes realizadas en el área, han demostrado la existencia de poblaciones con gran variabilidad morfológica y reproductiva. El objetivo de la presente investigación es determinar si la variabilidad morfológica y reproductiva observada en seis variantes (P1 a P6) colectados en tres localidades de la VIII Región (Colcholgue : P1, P2, P3; Lenga : P1, P2, P3, P4, P5, P6 y Desembocadura del Río Bío-Bío: P1, P2, P3, P4 y P5), es el resultado de la existencia de más de una especie, o bien corresponde a un complejo de formas en distintos estados de especiación. Para ello, primero se caracterizó la anatomía vegetativa y reproductiva de las fases gametofito y esporofito de cada variante, en cada localidad. Luego, se investigó la potencialidad “in vitro” de cruzamiento intra- e intervariante de poblaciones provenientes de cada una de las localidades de colecta. Finalmente, se estimó la variación genética intra- e intervariante utilizando patrones isoenzimáticos y de fragmentos del genoma total amplificados al azar (RAPD). Los estudios morfológicos y anatómicos revelaron que los talos gametofíticos fueron laminares, monostromáticos, con células monoplastidiales, a excepción de P4 que presentó además, células diplastidiales. Se observó diferencias en la forma [reniforme-umbilicado (P1), ovado-oblanceolado (P2), lineal-lanceolado (P3 y P4), obovado a lanceolado (P5) y reniforme obovado a lanceolado (P6), color [verde oliva (P1, P2), rosado a marrón (P3); gris verdoso (P4) y rojizo anaranjado (P5,P6)] y tamaño de las frondas [ 6 cm (P6), 23 cm (P1, P2), 38 cm (P5),  63 cm (P3) y 80 cm (P4)]. Los antecedentes fenológicos reproductivos mostraron, en general, diferencias en la distribución intermareal: P1 y P2 se presentaron en el intermareal superior durante todo un ciclo anual, P3 se observó principalmente en el intermareal medio e inferior entre otoño y primavera, P4 y P5 en el intermareal inferior de primavera a verano y el variante P6 se observó epífito en macroalgas submareales durante todo el ciclo anual. Cinco variantes presentaron diferenciación de espermatangios y cigotoesporas en la misma fronda, monoicos (P1, P2, P5) o en frondas separadas, dioicos (P3, P4) y P6 sólo arqueosporas. Los atributos de la fase conchocelis (filamentos conchosporangiales) no permitieron discriminar entre variantes. El número de cromosomas haploides, se mostró conservativo entre variantes, 4 de ellos presentaron un n=3 y dos (P3, P4) un n= 3, n=4 y n=5. Las experiencias de cruzamientos demostraron interfertilidad, con formación de cigotoesporas viables entre P1 y P2, entre P1 y P5 y escasa interfertilidad entre P2 y P5. En general, los variantes dioicos no mostraron interfertilidad entre si y fue muy escasa con los variantes monoicos. Los resultados isoenzimáticos revelaron una alta identidad génica intravariante (0.91- 1.00), no así intervariante (0.26-0.32), excepto para P1 y P2 (0.88 – 0.99). Los resultados finalmente permiten concluir que la plasticidad morfológica y reproductiva observada en los 6 variantes de Porphyra es consecuencia de diferenciación genética y representarían a más de una especie. Así, P1 y P2 corresponden a P. columbina Montagne; P3 involucra a un complejo conformado por dos especies: P. linearis Greville y P. pseudolinearis Ueda; P4 corresponde a P. pseudolanceolata Krishnamurthy y P5 y P6 son nuevas especies para la ciencia. Se postula que la presencia de tres juegos de cromosomas (n=3, n=4, n=5) en P. linearis, P. pseudolinearis y P. pseudolanceolata, conocido en la literatura como aneuploidía, puede ser el mecanismo evolutivo que estaría enriqueciendo la diversidad específica de Porphyra, en el litoral del área de Concepción.