Noruega.- ¿Cómo los salmones de cultivo que escapan afectan a sus primos silvestres? Cuatro instituciones de investigación están aplicando su experiencia para construir una plataforma basada en el conocimiento común sobre este tópico vital.
Las organizaciones científicas Norwegian Institute for Nature Research (NINA), el Institute of Marine Research (IMR), el Norwegian Institute of Food, Fisheries and Aquaculture Research (Nofima) y el Centre for Integrative Genetics (CIGENE) han establecido la plataforma de conocimiento “Quantifying genetic effects of escaped farmed salmon on wild salmon (QuantEscape)” para conocer que pasa con los salmones de cultivo que escapan.
“Estamos trabajando para incrementar el conocimiento necesario para asegurar que el salmón de cultivo y el silvestre puedan coexistir” dijo Kjetil Hindar, Director de Investigación de NINA, quien esta a cargo de la plataforma QuantEscape.
Heredibilidad y ambiente
usando las mejores técnicas genéticas disponibles, los científicos de QuantEscape están buscando respuestas sobre la cantidad de influencia genética que tiene los salmones que escapan sobre los salmones silvestres y el grado en el cual la descendencia de los salmones de cultivo se adaptan en la naturaleza, como resultado de una selección natural.
“Aun cuando los salmones de cultivo son reproducidos selectivamente para las características de crecimiento, no siempre crecen más rápido que los salmones silvestres cuando están en la naturaleza” explica Hindar. “Su habilidad para competir por la supervivencia es afectado por las presiones del ambiente natural. La descendencia de los salmones de cultivo que escapan pueden probablemente explotar su potencial de crecimiento cuando el alimento es abundante, pero cuando escasea, su capacidad para el crecimiento rápido no parece ser una ventaja”.
Diferentes tolerancias al ambiente
La investigación colaborativa busca identificar las condiciones del río y las características del salmón silvestre que son significativos para el flujo de genes de los salmones que escapan al salmón silvestre, así como las características silvestres que son influenciadas por la adición de los genes de los salmones que escapan.
“Conocemos que hay diferencias genética y ecológicas entre las poblaciones de salmón noruego silvestres, y diferencias significativas en cuanto a las fortalezas de las poblaciones. Los salmones que escapan son más grandes que los salmones silvestres locales en algunos ríos, pero más pequeños en otros. También creemos que los factores ambientales en los ríos juegan un rol significativo en la habilidad de los salmones que escapan para reproducirse naturalmente. En áreas donde conocemos que hay salmones que han escapado, encontramos genes de salmones de cultivo en ciertos ríos pero menos introgresión (flujo de genes entre especies) en otros ríos cercanos”.
Cuantificando el flujo de genes
El Dr. Hindar enfatiza que la investigación muestra que los salmones que escapan tienen un negativo impacto en el salmón silvestre, pero queda mucho por descubrir sobre las formas en que el salmón que escapa afecta las poblaciones silvestres.
“No conocemos el alcance real de la hidridación dentro de las poblaciones silvestres, o los efectos biológicos a largo plazo de los escapados sobre las poblaciones silvestres. Para la plataforma QuantEscape vamos a cuantificar el flujo de genes del salmón de cultivo al salmón silvestre en una gran número de ríos, y luego calcularemos el éxito reproductivo relativo de los escapados versus los salmones silvestres. A partir de ahí, vamos a realizar experimentos para medir la extensión a la cual la selección natural disminuye el flujo de genes de los salmones escapados”.
Una mejor gestión de los recursos
La director de investigación esta convencido de que este enfoque de los desafíos del flujo genético culminará con nuevos conocimientos que serán valiosos, no sólo para la gestión de los recursos, sino también para la acuicultura y la pesca deportiva.
“El conocimiento que producimos a través de QuantEscape nos permitirá desarrollar buenos modelos para las poblaciones silvestres de salmón que absorben los salmones de cultivo que escapan. Estos modelos pueden darnos una mayor certeza en la predicción de los impactos a largo plazo de los salmones escapados y el éxito de varias medidas de gestión para mitigar dichos impactos. Los modelos serán herramientas útiles para la gestión sostenible de la producción de salmón y el salmón silvestre” concluye el Dr. Hindar.
Detección del flujo de genes de los salmones que escapan
Los investigadores conocen más que nunca el perfil genético del salmón noruego, silvestre y de cultivo. Esto les permite identificar el flujo de genes del salmón de cultivo al salmón silvestre de los ríos de Noruega.
Sólo en el 2012, los investigadores generaron datos de genotipo de más de 5000 individuos de más de 60 poblaciones de salmones silvestres y de cultivo. Estos datos permitieron a los investigadores determinar, con una certeza relativamente alta, el grado de introgresión de los genotipos cultivados en muchos de los principales ríos salmoneros de Noruega.
Los investigadores estudian los datos del genotipo de las poblaciones de salmón mediante el empleo de un grupo de marcadores genéticos con “snips” (SNP = polimorfismo de nucleótido simple), que son pequeñas mutaciones genéticas hallados en todo el genoma del salmón. En un proyecto en el marco del National Programme for Research in Functional Genomics in Norway (FUGE), los investigadores evaluaron más de 4500 snips para encontrar los correctos que distinguen los salmones de cultivo de sus primos silvestres, independientemente de su linaje o población silvestre. Ellos redujeron este grupo de snips de diagnóstico mediante la comparación de salmón de cultivo de cuatro años de tres de las principales empresas de reproducción selectiva, usando 13 poblaciones naturales de todo Noruega. Para asegurar que los genomas de los salmones silvestres vienen siendo comparados para este propósito no fueran alterados por la introgresión de los salmones escapados, los investigadores usaron como escala muestras recogidas en los años 70 y 80.
Muestras del norte y sur de Noruega
Los investigadores han analizado las muestras de escala a partir de especímenes de salmones silvestres capturados en una amplia variedad de ríos salmoneros, desde el condado de Finnmar en el norte al condado de Vestfold en el sur. Además, ellos han analizado varias poblaciones de producción, usando los mismos métodos genéticos en las muestras de los individuos de cultivo en la actualidad y de hace 20 años. También hay una gran variedad de muestras de escala disponibles a partir del salmón capturado a inicios de los años 1900 y de la producción pesquera desde finales de los años 80 hasta la actualidad.
Usando datos del genotipo de las poblaciones de salmones silvestres “originales” como una línea de base, los investigadores ahora investigarán los cambios en los genes de los salmones silvestres a través de la selección natural y la introgresión de los peces de cultivo.
“En base a las identificaciones que hemos hecho, vamos a ser capaces de ayudar al banco de genes del salmones silvestres mediante la exclusión de cualquier material almacenado que ha sido influenciada por los genes de la granja” añade el Dr. Hindar.
Cartografía de la amenaza de genes de cultivo
Los investigadores de NINA han desarrollado un mapa basado en el modelamiento preliminar de las poblaciones de una número de ríos en Noruega. El modelo incorpora los registros de los salmones de cultivo escapados hallados en los ríos durante el verano y otoño de 1989 a 2009, así como cifras sobre el éxito reproductivo de los escapados y las tasas de supervivencia de su descendencia en la naturaleza. Las estadísticas se derivan de experimentos de campo en Noruega e Irlanda. El modelo estima cambios en las poblaciones durante un período de cuatro año (igual a una generación de salmón en el modelo); los investigadores pueden dejar que un ordenador ejecute los cálculos del modelo a través del número deseado de generaciones de salmones.
El mapa proporciona una visión preliminar del riesgo de los efectos acumulativos de los salmones de cultivo escapados durante el período de 20 años en algunos ríos a los largo de la costa noruega. En este punto, los ríos en el oeste de Noruega parecen ser los más afectados.
“En QuantEscape” continúa el Dr. Hindar, “ahora estamos comparando el modelo de representación de la amenaza con el análisis del material genético del salmón en los ríos seleccionados. Los resultados preliminares indican que el modelo generalmente proporciona descripciones útiles de las condiciones”.
“Pero al mismo tiempo vemos que el modelo proyecta diferentes resultados de las mediciones basados en genética de la hibridación del salmón de cultivo. Sin bien las proyecciones del modelo para algunos ríos reflejan los cambios genéticos causados por los escapes, ellas son erróneas para otras poblaciones. Ciertas poblaciones silvestres parecen ser menos afectadas que lo sugerido por las estadísticas de escapes”. El resaltó que el modelo sigue siendo general y será continuamente perfeccionado conforme se acumule conocimiento en la plataforma. El consorcio de instituciones de investigación también esta trabajando con varios modelos que pueden describir los impactos de los salmones escapados sobre la variación genética y los rasgos del salmón silvestre y el desarrollo de las poblaciones silvestres.
Menor éxito en el medio natural
En los ríos, las tasas de éxito reproductivo son de moderadas a mejor. Sus crías tienden a tener menores tasas de supervivencia que la descendencia del salmón salvaje.
“Los problemas surgen para el salmón silvestre principalmente donde hay una alta proporción de escapes entre la población desovante, y donde la población silvestre local está bajo la tensión de otras presiones” explicó Hindar.
Es mucho más difícil predecir los efectos de las bajas proporciones de los escapes en el largo plazo, debido a que los fugitivos se modifican genéticamente a través del tiempo y debido a que los diferentes linajes de producción pueden tener efectos diferentes. Por otra parte, los experimentos de campos realizados no se han extendido más allá de la segunda generación de descendientes.
En el largo plazo, los investigadores desarrollarán modelos genéticos más potentes, y buscarán snips que distingan mejor entre los grupos de descendientes de salmones que escaparon y las generaciones en la naturaleza. Los invernadero también esperan conocer más sobre los cambios genéticos para los rasgos que son esenciales para el salmón silvestre.
