Hypoxia extends lifespan of Brachionus manjavacas (Rotifera)

• Autores: Terry W. Snell, Rachel K. Johnston, Brande L. Jones
• Localización: Limnetica, ISSN 0213-8409, Vol. 38, Nº. 1 (Enero), 2019 (Ejemplar dedicado a: A tribute to Maria Rosa Miracle), págs. 159-166
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • La hipoxia alarga la vida media de Brachionus manjavacas (Rotifera)
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    En el trabajo realizado por Maria Rosa Miracle y colaboradores en 1989 se describió la adaptación de las poblaciones naturales de Brachionus plicatilis a los bajos niveles de oxígeno propios de las oxiclinas de los lagos meromícticos. Esta adaptación se conseguía al desacelerar el metabolismo en la hipoxia, alterando su programa reproductivo y a los tiempos de generación. Muchos años después, el trabajo de Miracle nos inspiró la idea de examinar si la hipoxia podría aumentar la longevidad y alargar el periodo reproductivo de los rotíferos en nuestros estudios sobre la biología del envejecimiento. En este trabajo mostramos que la exposición de rotíferos a cuatro días en una atmósfera de 1.6 % de O2 alargó la vida media en un 107 % frente los controles en normoxia (20.9 % de O2), cuya vida media era de 7.9 días. La alternancia de días de hipoxia y de normoxia también aumentó marcadamente la vida media de los rotíferos, en un 53 %. La exposición a la hipoxia (1.6 % de O2) casi duplicó la vida media reproductiva de las hembras (24.3 vs 12.4 descendientes en el control). La exposición a la hipoxia protegió a los rotíferos del subsecuente estrés oxidativo y del ocasionado por la radiación ultravioleta, pero no del estrés debido a la inanición, la adversidad osmótica o térmica. Las clases de edad de 0-4 días respondieron mejor a la exposición a la hipoxia en comparación con la exposición a la hipoxia de las de 4-8 u 8-12 días. Los efectos protectores de dos días de exposición a la hipoxia persistieron hasta el día 6 aunque desaparecieron el día 8. Los huevos de diapausa de rotíferos son especialmente resistentes a la hipoxia y eclosionan en atmósferas con niveles tan bajos como 1.6 % de O2 tan sólo con un día de retraso. Nuestra conclusión es que la exposición a la hipoxia durante cuatro días en las clases de edad más jóvenes aumenta la longevidad del rotífero y alarga la etapa reproductiva. Esta respuesta tiene un valor adaptativo en los sedimentos anóxicos en los que se depositan la mayoría de los huevos de diapausa de los rotíferos.

  • English

    Work by Maria Rosa Miracle’s group in 1989 described the adaptation of natural Brachionus plicatilis populations to low oxygen in oxyclines of meromictic lakes. This adaptation was accomplished by slowing metabolism in hypoxia, altering reproductive schedules and extending generation times. Many years later, Miracle’s work inspired us to examine whether hypoxia could extend rotifer longevity and reproduction in our study of the biology of aging. In this paper we show that exposure of rotifers to four days of an atmosphere of 1.6 % O2 extended mean lifespan 107 % over controls in normoxia (20.9 % O2), whose mean lifespan was 7.9 days. Alternating days of hypoxia and normoxia also markedly extended rotifer lifespan by 53 %. Exposure to 1.6 % O2 hypoxia nearly doubled lifetime reproduction of females (24.3 vs 12.4 offspring in control).

    Hypoxia exposure protected rotifers from subsequent oxidative and UV stress, but not starvation, osmotic or heat stress. The 0-4 day age-classes responded best to hypoxia exposure as compared to hypoxia exposure days 4-8 or 8-12. The protective effects of two days of hypoxia exposure persisted through day 6, then vanished by day 8. Rotifer diapausing eggs are especially resistant to hypoxia and hatch in atmospheres containing as little as 1.6 % O2 after a one day delay. Our conclusion is that exposure to hypoxia for four days in the youngest age classes extends rotifer longevity and enhances lifetime reproduction. This response has adaptive value in anoxic sediments where most rotifer diapausing eggs are deposited.