¿Cómo predecir la expansión de una especie invasora a través de su ADN?

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<span class="caption">Densas agregaciones de Pyura praeputilalis en la Bahía de Antofagasta, Chile. La barra coloreada en secciones blancas y rojas (10 centímetros cada) fue posicionada como escala. </span> <span class="attribution"><span class="source">Marc Rius</span></span>
Densas agregaciones de Pyura praeputilalis en la Bahía de Antofagasta, Chile. La barra coloreada en secciones blancas y rojas (10 centímetros cada) fue posicionada como escala. Marc Rius

Las actividades humanas tienen amplios impactos sobre la biodiversidad global. Estos incluyen el transporte intencional o accidental de especies exóticas que pueden volverse invasoras, con enormes consecuencias para el medio ambiente y la economía. Estas especies impulsan cambios clave en los patrones de biodiversidad, pero nuestra capacidad para predecir sus expansiones futuras es aún muy limitada.

La globalización ha ayudado inadvertidamente a la propagación de muchos organismos no-nativos por todo el mundo, especialmente en los océanos. El destino de las especies introducidas a menudo depende de cómo de similares sean los hábitats colonizados a los de origen. Predecir y manejar estas especies es por lo tanto difícil.

Un invasor marino agresivo

Nuestra investigación muestra que las poblaciones de una especie marina australiana, la ascidia Pyura praeputialis que ha sido introducida en Chile, necesita un manejo muy cuidadoso.

Esta especie, conocida como “piure” en Chile, puede parecer inocua. Se asemeja a una roca, pero altera agresivamente los ecosistemas locales. Si se expandiera más allá de su punto de introducción, una bahía solitaria en Chile (la Bahía de Antofagasta), tendría el potencial de extenderse y alterar fundamentalmente las comunidades intermareales a lo largo de más de 3 500 kilómetros de costa.

Las especies invasoras como el piure al competir con especies nativas pueden alterar seriamente la estructura de la comunidad de organismos locales. También pueden impactar importantes actividades económicas costeras, como la acuicultura y la industria pesquera.

El piure alcanza la biomasa más alta jamás registrada en un animal intermareal (20 kilogramos por metro cuadrado). Esta especie monopoliza todo el espacio disponible donde vive, formando matrices tridimensionales y creciendo hasta medio metro de tamaño.

Un enfoque genómico para predecir invasiones

En este estudio usamos miles de marcadores genómicos para comparar cientos de individuos recolectados en Sudamérica y Australia. Estos marcadores mostraron que las poblaciones encontradas en Chile se originaron en la costa este de Australia. Posiblemente fueron transportadas a la Bahía de Antofagasta en los cascos de barcos comerciales de madera hace más de 100 años.

También encontramos que el piure está bien establecido en esa bahía y tiene un alto potencial de adaptación a futuros cambios medioambientales.

Para predecir la distribución de una especie los científicos modelan la probabilidad de que esta pueda sobrevivir en un lugar en función de las condiciones en las que se encuentra de forma natural. Nuestra investigación utilizó dichos modelos con los resultados de los análisis de ADN para producir un enfoque llamado “modelaje de la distribución de especies basado en la genómica”.

Dichos modelos tienen la ventaja de que al incorporar información del ADN pueden identificar de dónde provienen los genotipos introducidos con una precisión sin precedentes. La información genómica permite refinar los resultados de los modelos de distribución.

En nuestro estudio, los modelos basados en el ADN nos ayudaron a revelar el potencial de este agresivo invasor marino para extenderse a lo largo de miles de kilómetros de la costa de Sudamérica.

Nuestros resultados revelaron que actualmente se podría producir una invasión a gran escala si los procesos oceanográficos que mantienen las larvas planctónicas de piure dentro de la bahía cambiaran. Además, existe un riesgo considerable de que ejemplares adultos o juveniles aferrados a los cascos de los barcos usen esta ayuda involuntaria de los humanos para extenderse fuera de la Bahía de Antofagasta.

Si esto sucediera, el piure encontrará cientos de kilómetros de hábitat esperándolo, con consecuencias impredecibles para la biodiversidad marina intermareal y la pesca local.

La invasión a gran escala es inminente

El estudio de especies con distribuciones geográficas pequeñas nos brinda una oportunidad única para estudiar cómo algunas se expanden por el territorio. La población chilena de piure ha permanecido atrapada en la Bahía de Antofagasta desde su introducción inicial, contenida dentro de su cuerpo de agua relativamente cálido, que es entre 2 y 3 grados Celsius más cálido que las aguas circundantes.

Creemos que la expansión de esta población introducida podría ocurrir fácilmente si el cambio climático o las actividades humanas alteran las condiciones del mar dentro la bahía. Sugerimos que solo un ligero cambio en las corrientes, la temperatura del mar o las rutas de navegación pueden llevar a una expansión de la especie. Esto provocaría que se extendiera con rapidez a lo largo de una extensa costa, incluyendo el norte de Chile, Perú y gran parte de Ecuador.

Nuestro trabajo muestra la importancia que puede tener combinar datos genómicos con el modelaje de hábitats para predecir cambios potenciales en la distribución de especies y sus impactos. Se recomienda un seguimiento continuado del piure en la región y, de manera más general, futuros estudios deberían considerar tanto la idoneidad del hábitat como los datos genómicos para evaluar de manera integral el potencial de propagación de las especies invasoras.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

Marc Rius no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.

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