Genética

Abulón rojo: la resistencia a la acidificación del océano comienza con la madre

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By Milthon Lujan

EE.UU. – Las madres de los abulones rojos de la costa norte de California dan a su descendencia un impulso de energía cuando nacen, lo que las ayuda a resistir mejor la acidificación del océano en comparación con sus contraparte de cultivo, según un estudio del Bodega Marine Laboratory en la University of California, Davis.

El pH del océano está disminuyendo debido a la absorción del dióxido de carbono (CO2), un proceso denominado acidificación del océano. Este proceso impacta negativamente el crecimiento, la calcificación, la reproducción y la supervivencia de los mariscos que calcifican.

La producción comercial de moluscos requiere el cultivo de diversas fases, incluido los estados larval y juvenil. Estos estados son particularmente sensibles a los impactos de la acidificación del océano.

El abulón rojo (Haliotis rufescens) es un mariscos popular que vive en la costa oeste de Norteamérica. Alguna vez las abundantes poblaciones de esta especies sustentaron las pesquerías comercial y recreacional, pero recientemente las poblaciones han colapsado y la acuicultura ahora sirve como la única fuente de abalón en Estados Unidos.

El estudio comparó los efectos de la acidificación del océano sobre el abulón rojo silvestre y de cultivo para identificar rasgos que los acuicultores y los conservacionistas podrían utilizar para ayudar a producir de manera sostenible las especies de abalón en declive de California en el futuro. Dicha información puede ayudar a estos grupos a abordar los impactos negativos acelerados que enfrenta el sector de la acuicultura de abulones.

Para el estudio, los investigadores simularon las condiciones de acuicultura bajo la acidificación del océano y encontraron que los abulones provenientes de una región de surgencia fuerte a lo largo de la costa Mendocino eran tolerantes a la acidificación, mientras que casi la mitad de los abalones ciados provenientes de una instalación acuícola en el sur de California murieron, bajo las mismas condiciones.

El equipo repitió este experimento en una segunda generación de abulones descendientes del primer grupo experimental y observó un resultado similar.

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“En este estudio multigeneracional de los efectos de las acidificación del océano sobre el abulón, nosotros demostramos que la mortalidad bajo la acidificación del océano está fuertemente correlacionado con las diferencias en la provisión de lípidos y metabolismo, y que esta variación en los rasgos esta asociados con la regulación de los lípidos que son observados a nivel de la genética poblacional, maternal y paternal” destacan los investigadores.

Los investigadores descubrieron que esta tolerancia se debía en gran parte a la energía proveída a la descendencia de los abalones madres en la forma de lípidos en la yema. Los animales provenientes de cautiverio no proporcionaron la misma energía adicional a su descendencia.

“De alguna manera, el abulón salvaje evolucionó para darles a su descendencia un mejor comienzo en la vida” dijo el autor del estudio Dan Swezey, científico del Bodega Marine Laboratory UC Davis.

“Cuando más energía daba la madre, más tolerante era su descendencia al estrés por acidificación. Esa energía se traslada y marca una gran diferencia”.

El más rápido no siempre es el mejor

El estudio también encontró que los abulones de cultivo crecían tres veces más rápido que sus contrapartes silvestres. Si bien el rápido crecimiento del abulón tiene sentido desde el punto de vista del mercado, los investigadores encontraron que el abulón de más rápido crecimiento también era el más susceptible a morir por la acidificación del océano.

“Los animales que son tolerantes a la acidificación del océano crecen lentamente. Al seleccionar los abalones de rápido crecimiento, los productores pueden estar eligiendo inadvertidamente abulones más susceptibles a la acidificación del océano” dijo Swezey.

Los hallazgos representan un claro desafío para los productores de abulones, quienes típicamente requieren de tres años para criar los abulones desde su nacimiento hasta el mercado. Si bien los animales de crecimiento más lento pueden sobrevivir en un mayor grado, su tiempo de comercialización podría duplicarse en un océano ácido, desafiando el modelo económico actual para las granjas.

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Los investigadores identificaron rasgos vinculados al crecimiento y la regulación de lípidos que contribuyen a la tolerancia a la acidificación oceánica en la acuicultura del abulón, con implicaciones para los esfuerzos de adaptación en otras especies de mariscos.

Ayudando a la acuicultura a adaptarse al cambio climático

La surgencia es un proceso donde los vientos y corrientes fuertes empujan periódicamente el agua rica en nutrientes desde las profundidades del océano hasta la superficie, lo que ayuda a mantener pesquerías y ecosistemas productivos. Pero a medida que el océano absorbe el exceso de dióxido de carbono, la surgencia también trae a la superficie agua acidificada, con un pH extremadamente bajo desde las profundidades del océano. Esto amenaza la pesca y los ecosistemas costeros.

Los animales como el abulón, las ostras y los erizos son particularmente vulnerables a la exposición prolongada a estas condiciones, debido a que las aguas acidificadas les dificultan la formación de sus conchas y el crecimiento adecuado.

El Bodega Marine Laboratory en el norte de California se encuentra cerca de una de las áreas de afloramiento costero más intensas del mundo. Los modelos de circulación oceánica predicen que la intensidad, frecuencia y duración de los eventos de surgencia se incrementarán en las próximas décadas a medida que los océanos absorben más CO2 y la fuerza de los vientos costeros aumente con el cambio climático. Estos rápidos cambios destacan la necesidad de que la industria de los mariscos se adapte y revise sus opciones de gestión en la región.

Los resultados del estudio permiten el surgimiento de nuevas preguntas para áreas de investigación en el futuro, incluida la propuesta de que los productores de mariscos y los investigadores colaboradores deberían buscar zonas de afloramiento para las variedades de mariscos tolerantes a la acidificación del océano. Los rasgos de estas variedades podrían incorporarse a las poblaciones de cultivo para ayudarlas a resistir mejor los efectos dañinos del cambio climático oceánico.

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El estudio fue financiado por subvenciones del Small Business Innovation Research Program de la National Oceanic and Atmospheric Administration para el The Cultured Abalone Farm and a California Sea Grant entregado a la UC Davis.

Contacto
Daniel Swezey, Bodega Marine Laboratory, 831-345-6108, dsswezey@ucdavis.edu

Referencia (acceso abierto)
Daniel S. Swezey, Sara E. Boles, Kristin M. Aquilino, Haley K. Stott, Doug Bush, Andrew Whitehead, Laura Rogers-Bennett, Tessa M. Hill, Eric Sanford. Evolved differences in energy metabolism and growth dictate the impacts of ocean acidification on abalone aquaculture. Proceedings of the National Academy of Sciences Oct 2020, 202006910; DOI: 10.1073/pnas.2006910117 

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