Biomineral microworlds in red algae

Authors

  • Patricia Valdespino Lawrence Berkeley National Laboratory
  • Andrea Bautista García Universidad Autónoma de Baja California Sur
  • Teresa Pi-Puig Laboratorio Nacional de Geoquímica y Mineralogía
  • Fabio Favoretto University of California
  • Silvia Espinosa Matías Universidad Nacional Autónoma de México
  • Hoi-Ying Holman Lawrence Berkeley National Laboratory
  • Anidia Blanco Jarvio Universidad Autónoma de Baja California Sur

DOI:

https://doi.org/10.22201/cuaieed.16076079e.2021.22.6.4

Keywords:

biominerals, magnesium calcite, carbon cycle, ocean acidification, systems biology, synchrotron

Abstract

Coralline algae (rhodophyta) populate vast pinkish colour regions of the coast. If you step on them in your bare feet, they might hurt you, because they are hard and sharp. Many organisms find shelter and develop within their tiny branches. Photosynthesis of coralline algae conducts the formation of carbonates that exhibit a fascinating architecture. The alga and its associated microorganisms (microbiota) participate in the formation of these minerals, that accumulate and cement the materials that ultimately shape beaches and coastal lines. Carbonates are susceptible to acid-base chemistry; thus, their structural stability and their dissolution depend on the pH of the surrounding environment. Therefore, these biominerals and the marine organisms that build them (such as algae, corals, mollusks or equinoderms) are vulnerable to ocean acidification.

By trying to see beyond our eyesight, we were able to understand that algal branches hide an amazing structural strength, where its microstructure and chemistry play a major role. We found minerals with a vast structural and thermal stability in the algal body, named algal thallus. ...

>> Read more

Author Biographies

Patricia Valdespino, Lawrence Berkeley National Laboratory

Investigadora postdoctoral en el Berkeley Lab en California (SNI-Nivel I). Estudió Biología en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), donde también realizó el posgrado en Ciencias del Mar y Limnología. Su investigación se enfoca en el estudio de los ciclos biogeoquímicos del planeta en interacción con la Biología de sistemas. Estudia ensambles microbianos acuáticos con estrategias tanto clásicas como de nueva generación, integrando la genómica microbiana con imagen química acoplada a luz de sincrotrón. Es una entusiasta de la ciencia y del arte como guías para trabajar por un mundo mejor.

Andrea Bautista García, Universidad Autónoma de Baja California Sur

Es estudiante de Maestría en Ciencias Acuáticas en la UABCS en La Paz, México. Su proyecto de maestría se enfoca en la microestructura de las algas coralinas y en los microbios que las habitan. Es profesora y entusiasta divulgadora de la ciencia.

Teresa Pi-Puig, Laboratorio Nacional de Geoquímica y Mineralogía

Responsable del laboratorio de Difracción de Rayos X del Instituto de Geología y del Laboratorio Nacional de Geoquímica y Mineralogía (LANGEM) y profesor de Mineralogía en La Licenciatura y el Posgrado en Ciencias de la Tierra.
Su área de interés es la mineralogía, aplicando las herramientas de esta disciplina tanto a proyectos de ciencia básica como de ciencia aplicada en diferentes áreas temáticas como la cristalografía, identificación y caracterización de minerales, yacimientos minerales y geotermia, minerales y rocas industriales, y mineralogía de arcillas. Fruto de su participación en proyectos de infraestructura, ciencia básica y docencia ha contribuido en la publicación de numerosos artículos en revistas del SCI.

Fabio Favoretto, University of California

Jefe científico del Center for Marine Biodiversity and Conservation, A.C. (CBMC). Professor at Universidad Autónoma de Baja California Sur (UABCS).
Su investigación en el área marina abarca las ciencias de los datos a través de una formación fuerte en ecología. Le interesa aplicar nuevas tecnologías para la conservación de los recursos naturales y la fauna silvestre.

Silvia Espinosa Matías, Universidad Nacional Autónoma de México

Realizo sus estudios en la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
Responsable del Laboratorio de Microscopía Electrónica de Barrido de la misma Facultad. Ha desarrollado sus actividades académicas en el campo de la Microscopia Electrónica de Barrido y Botánica Estructural abarcando los rubros de Asesorías Técnicas, Docencia, Investigación y Difusión.

Hoi-Ying Holman, Lawrence Berkeley National Laboratory

Directora del Prorgrama de Biología Estructural por infrarrojo Acoplado a luz de Sincrotrón de Berkeley (www.bsisb.lbl.gov) en el Lawrence Berkeley National Laboratory.

Anidia Blanco Jarvio, Universidad Autónoma de Baja California Sur

Investigadora Titular responsable del Laboratorio de Bioingeniería y Ciencias Ambientales (BICA) de la Universidad Autónoma de Baja California Sur (UABCS).
Ha buscado generar una visión multidisciplinaria e integral que dé respuestas a problemáticas ambientales, su investigación de manera específica en ecología microbiana se ha enfocado en el estudio de la diversidad y transformaciones metabólicas en diversos ecosistemas.

References

Bautista, A. (2020). Diversidad estacional de procariontes y caracterización química de algas coralinas intermareales de la Bahía de la Paz [Tesis de Maestría. Posgrado en Ciencias Marinas y Costeras. Universidad Autónoma de Baja California Sur].

Cabioch, J. (1988). Morphogenesis and generic concepts in coralline algae—a reappraisal. Helgoländer Meeresuntersuchungen, 42(3), 493-509. https://doi.org/10.1007/BF02365623.

Nash, M. C., Opdyke, B. N, Troitzsch, U., Russell, B. D., Adey, W. H., Kato, A., Diaz-Pulido, G., Brent, C., Gardner, M., Prichard, J. y Kline D. I. (2013). Dolomite-rich coralline algae in reefs resist dissolution in acidified conditions. Nature climate change 3(3), 268-272. https://doi.org/10.1038/nclimate1760.

Valdespino-Castillo, P. M., Bautista-Garcia, A., Favoretto, F., Merino-Ibarra, M., Alcántara-Hernández, R. J., Pi-Puig, T., Espinosa-Matías, S., Castillo, F. S., Holman, H-Y. y Blanco-Jarvio, A. (2020). Interplay of microbial communities with mineral environments in coralline algae. Science of the Total Environment, 757,143877. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143877.

Ziveri. Acidificación del océano [presentación en diapositivas]. uson. https://sivea.uson.mx/docentes/tareas/16_PRECIPITACIyiN_CARBONATOS.pdf.

Published

2021-11-03

Issue

Vol. 22 No. 6 (2021): New ways of facing reality

Section

Varietas

License

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Licencia Creative Commons
Revista Digital Universitaria es editada por la Universidad Nacional Autónoma de México se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional. Basada en una obra en http://revista.unam.mx/.

Most read articles by the same author(s)