El espinoso de tres espinas, un pez pequeño que se encuentra en todas las zonas costeras del hemisferio norte, es famoso por su apariencia variable de un lugar a otro, por lo que es un tema ideal para estudiar cómo las especies se adaptan a diferentes ambientes. Un nuevo estudio muestra que el espinosoLas poblaciones en los estuarios a lo largo de la costa de California han evolucionado en los últimos 40 años a medida que el cambio climático ha alterado sus hábitats costeros.
El estudio, publicado el 21 de noviembre en Biología del cambio global observó la variación en la armadura que protege al espinoso de los depredadores, específicamente el número de placas óseas a lo largo de sus lados llamadas placas laterales. Investigaciones anteriores mostraron que las poblaciones en el norte de California tienen un conjunto más completo de esta armadura que las poblaciones ensur de California, correspondiente a las diferencias en sus hábitats.
"Hay un gradiente de sistemas más secos en el sur, donde los estuarios son más parecidos a un estanque, con más vegetación, a sistemas cada vez más abiertos y fluviales a medida que avanza hacia el norte", explicó el coautor Eric Palkovacs, profesor asociado de ecologíay biología evolutiva en UC Santa Cruz.
El nuevo estudio encontró que el espinoso de la trepina en algunos estuarios de California está evolucionando para tener menos placas laterales a medida que sus hábitats se vuelven más parecidos a los estanques debido a un clima más cálido y seco. Las poblaciones de espinoso en algunos sitios del centro de California ahora se parecen más a la baja-placadas típicas del sur de California.
"Las placas laterales proporcionan blindaje, pero la desventaja es que cuesta energía construirlas y pueden limitar la maniobrabilidad", dijo Palkovacs. Se cree que la vegetación y otras características estructurales que se encuentran en el agua de movimiento lento aumentan la necesidad de maniobrabilidad yDisminuir la necesidad de blindaje porque los espinosos tienen más lugares para escapar u ocultarse de los depredadores.
Palkovacs y la primera autora, Simone Des Roches, quien dirigió el estudio como investigadora postdoctoral en su laboratorio en la Universidad de California en Santa Cruz, aprovechó la oportunidad para estudiar especímenes históricos de espinoso de la treespina a partir de encuestas realizadas a lo largo de la costa de California por el coautor Michael Bell enla década de 1970. Bell, quien ha pasado la mayor parte de su carrera estudiando espinos, recientemente se retiró de la Universidad Stony Brook en Nueva York y ahora está afiliado al Museo de Paleontología de la Universidad de California en Berkeley.
"Es un verdadero placer para mí al final de mi carrera tener colaboradores que puedan obtener un valor agregado de estas colecciones", dijo Bell.
Des Roches y Palkovacs volvieron a estudiar los mismos sitios donde Bell había recolectado especímenes de espinoso en la década de 1970 y principios de los 80. Descubrieron que la frecuencia del espinoso en placas bajas generalmente ha aumentado con el tiempo. Además, el límite sur de la distribución deespinoso plateado se ha movido hacia el norte.
Investigaciones previas ya habían establecido la base genética de las diferencias observadas en las placas laterales del espinoso de la treespina, y las pruebas genéticas de los peces recolectados por Des Roches lo confirmaron.
"Conocemos la genética que sustenta este rasgo y cómo se correlaciona con el medio ambiente, por lo que tenemos estas relaciones bien establecidas de los genes con los rasgos morfológicos y los rasgos con el medio ambiente. Eso nos permite inferir lo que estamos viendoes un cambio evolutivo ", dijo Des Roches, quien ahora está en la Universidad de Washington.
Agregó que, aunque este estudio se centró en las placas laterales, otros rasgos probablemente también están evolucionando en respuesta a los cambios climáticos en el hábitat. Por ejemplo, los peces que Des Roches recolectó en el río Big Sur en 2017 no solo tienenmenos placas laterales que las que Bell recolectó en 1974, su morfología general también es notablemente diferente.
"La forma de la cabeza y la boca son completamente diferentes, lo que es consistente con comer presas diferentes. No analizamos esos rasgos en este estudio, pero tengo una idea de lo que podría encontrar si lo hiciera", Des Rochesdijo.
Bell dijo que no es sorprendente que las poblaciones de espinoso en California estén evolucionando en respuesta al cambio climático, porque su investigación previa había demostrado cuán rápido puede evolucionar esta especie. Ha realizado una investigación exhaustiva en Alaska para ver qué sucede cuando la colonización de espinoso en el marLagos de agua dulce.
"En Alaska, el espinoso pasa de la morfología de los peces de mar a la de los peces de agua dulce en menos de diez generaciones. La diferencia es que estas poblaciones en California se quedan en el mismo lugar y el entorno está cambiando a su alrededor, causandoque evolucionen ", dijo Bell.
La evidencia de que el cambio climático está alterando la composición genética de las poblaciones naturales es significativa, dijo. Otros estudios han encontrado cambios morfológicos en plantas o animales asociados con el cambio climático, pero muy pocos han mostrado cambios en los rasgos para los cuales la base genética subyacenteestá bien establecido.
Otro aspecto importante de este estudio es que los cambios en la recesión están ocurriendo en respuesta a una transformación de su hábitat impulsada por el clima. "Tendemos a centrarnos en los efectos directos en los organismos del aumento de la temperatura o los cambios en la precipitación, pero tambiénHay que pensar en cómo el cambio climático afectará las características de los hábitats de los que dependen esos organismos ", dijo Palkovacs.
A medida que más poblaciones espinosas se vuelven dominadas por peces con pocas placas laterales, la variante genética o alelo para la morfología completamente enchapada podría desaparecer de esas poblaciones, dijo Des Roches. Esta pérdida de diversidad genética podría limitar la adaptabilidad de esas poblacionesen el futuro si, por ejemplo, se introdujera un nuevo depredador en su entorno.
"Pueden carecer de la variación genética necesaria para adaptarse, haciéndolos más vulnerables a la extinción", dijo Des Roches.
Este trabajo fue apoyado por el Instituto UC para el Estudio de Impactos Ecológicos y Evolutivos ISEECI; el Instituto Cooperativo NOAA para Ecosistemas Marinos y Clima; y el Centro Norris en UC Santa Cruz.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :