¿Quién envenena el mar?
Sin un conocimiento básico de los constituyentes naturales de los océanos, ¿quién puede decir qué productos son de polución? En particular, algunos compuestos que son generalmente considerados como agentes de polución bien podrían formar parte de los organismos marinos de una manera natural.La variedad de los compuestos orgánicos en el mar es grande, tanto en tamaño, desde el metano hasta polímeros, como en funcionalidad, desde hicrocarburos hasta compuestos multifuncionales complejos. El número de compuestos que se conoce es elevado, y la investigación sobre nuevos materiales puede descubrir otras áreas de estudio que aún son desconocidas. Así, ahora conocemos cientos de compuestos orgánicos halogenados, en contraste con los pocos que se conocían hace siete u ocho años, y este número sigue todavía multiplicándose.
La principal fuente cuantitativa natural de carbono orgánico en el medio marino es la proveniente de los procesos fotosintéticos, en los que el fitoplancton fija y convierte el dióxido de carbono disuelto en los compuestos orgánicos necesarios para sus procesos metabólicos. La producción anual primaria en el mar se estima cerca de 20 x 109 toneladas, cifra algo mayor que en la zona terrestre. Cerca del 90% del material orgánico así producido es rápidamente consumido por el zooplancton herbívoro, entrando así en la cadena alimentaria. La cadena alimentaria puede ser definida en su forma más simple, como el paso de nutrientes desde los productores (el fitoplancton) a los consumidores, que incluyen el zooplancton y progresivamente a organismos mayores de los distintos niveles tróficos. Los carnívoros del mar, entre los cuales estamos nosotros incluidos, constituirán el último eslabón de la cadena.
Los compuestos orgánicos ingeridos pueden ser incorporados en los tejidos de los animales, bien sin ser alterados o por previa transformación. Subsiguientemente, los productos de excreción y los organismos muertos, tanto de animales como de plantas, sufren biodegradación a través de complejas y no conocidas series de reacciones producidas por organismos conducentes a la regeneración de dióxido de carbono. Una pequeña fracción de los productos intermedios de degradación puede resistir la oxidación, por lo que de forma eventual se incorporan a los sedimentos. Incluso aquí son de esperar nuevos procesos degradativos, y algunos de los productos de la degradación primaria podrán difundirse entre las aguas profundas.
Los compuestos orgánicos son portadores de energía e información, y su participación es importante en los procesos marinos. El conocimiento de sus estructuras revela información acerca de los procesos en los que ellos intervienen. Esto no es aplicable únicamente a los procesos de la vida, por lo que no sólo interesan los compuestos bioactivos (de biosíntesis y biodegradación), sino también los compuestos que están presentes en el mar y que provienen de otras fuentes.
La mano del hombre
Además de los compuestos orgánicos introducidos en el mar mediante procesos naturales, una cantidad creciente de material orgánico es llevada al mar a través de las actividades del hombre. De muchos de estos compuestos es conocida su toxicidad, sin embargo, con las posibles excepciones de los compuestos derivados del petróleo y el DDT, no se conoce prácticamente nada sobre las vías por las que tales productos podrían ser degradados, o incluso si son degradados.
Los estudios realizados sobre la cadena alimentaria en el mar han dado información sobre la transferencia de la materia orgánica entre el fitoplancton y el zooplancton en las superficies de las aguas. Una de las mayores diferencias entre los ambientes marino y terrestre es que los organismos fotosintéticos en ' los océanos son rápidamente consumidos por los invertebrados. En el proceso de producción de energía, los invertebrados degradan los constituyentes moleculares de su dieta a moléculas más pequeñas, las cuales pueden, bien ser excretadas o bien usadas para la biosíntesis de nuevas moléculas. De forma alternativa, una molécula constituyente de la dieta puede ser empleada sin degradación como sustancia departida en la biosíntesis de una nueva molécula. La simultánea existencia de moléculas de biosíntesis, de biodegradación y de bioconversión complican sobremanera los estudios de biosíntesis a nivel de zooplancton. El origen biogenético de los compuestos individuales y el conocimiento de su paso a través de la cadena alimentaria no cabe duda que dará un importante conocimiento sobre la interdependencia de los organismos marinos.
Los compuestos bioactivos no tienen un origen único. Incluso si tales productos fueran elaborados desde una única clase de organismos (el fitoplaneton) no se conoce en qué extensión tales compuestos se modifican en su paso a través de los distintos niveles tróficos de toda la comunidad biótica. Para entender el papel de los compuestos bioactivos en el mar, hemos de considerar cómo ellos se distribuyen en el ambiente marino, los tipos de organismos que los producen y, finalmente, sus modos específicos de acción. El interés de la investigación no hay que centrarla exclusivamente en los compuestos bioactivos, sino sobre cualquier compuesto que pueda ejercer efectos específicos sobre los organismos marinos y su medio ambiente; esto es, los compuestos denominados biodinámicos, los cuales pueden tener no sólo un origen natural, sino también artificial, quedando desde este punto de vista más general incluidos también los compuestos introducidos en el mar por el hombre, que puedan afectar su ecología.
El conocimiento de los compuestos biodinámicos, su origen, evolución y destino, es el primer ineludible paso para entender, establecer y mantener el balance fisiológico y ecológico de las diferentes comunidades presentes en el mar. Será necesario conocer la fuente de los compuestos orgánicos en el mar, su interacción con el medio ambiente, el modo de su participación en los procesos marinos y, finalmente, su destino.
Cuando ello se conozca, cuando los parámetros que permiten el equilibrio ecológico estén establecidos, es cuando se estará en condiciones de investigar las causas que, de una manera natural o no, puedan alterar las situaciones de equilibrio.
Dentro de las sustancias bioactivas marinas, las toxinas que se aislan de ciertos dinoflagelados constituyentes del plancton han sido sometidas a un mayor esfuerzo investigador, ya que son estas sustancias responsables de la esporádica toxicidad que se presenta en mariscos y moluscos, y con indudable peligro para la vida.
La directa relación entre la toxicidad de ciertos moluscos y la concentración del dinoflagelado tóxico en el plancton es conocida desde hace más de cincuenta años, aunque no tiene una antigüedad mayor de diez el conocimiento de las primeras estructuras orgánicas que se identifican como responsables de los envenenamientos ocurridos. A la complejidad estructural de las mismas hay que añadir la escasa concentración en que se encuentran y lo imprevisible que es siempre su presencia.
El peligro más serio de envenenamiento de humanos por dinoflagelados tóxicos ocurre por ingestión de las especies que se alimentan por filtración del agua. Este mecanismo de actuación limita a los bivalvos como únicos organismos marinos capaces de acumular dichas toxinas.
Dado que no existe ningún método eficaz de tratamiento de los intoxicados, hay que considerar la prevención como el único método de tratamiento. El aspecto físico de los organismos que contienen toxina no es diferente de los que no la tienen; debido a ello, un constante análisis de toxicidad de las especies cultivadas en criaderos es una necesaria medida de salud pública.
es catedrático de Química Orgánica de la Universidad de La Laguna.
