Las algas marinas manejan amenazas por su 'memoria' de las glaciaciones
Las antiguas épocas glaciales han moldeado la genética de las algas, lo que podría desempeñar un papel más importante que el medio ambiente al determinar cómo responden las algas a las amenazas.
En un estudio que publican en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences', investigadores del Smithsonian y sus colegas analizaron las comunidades de plantas marinas --la base de muchas redes alimentarias costeras del Atlántico Norte y el Pacífico-- y han descubierto que su antigua historia genética puede desempeñar un papel más importante que el entorno actual a la hora de determinar su tamaño, estructura y quiénes viven en ellas. Y esto podría repercutir en la adaptación de las algas a amenazas como el cambio climático.
Hace medio millón de años, cuando el mundo era más cálido, algunas plantas de zostera emprendieron el difícil viaje desde sus hogares en el Pacífico hasta el Atlántico. No todas las plantas eran lo suficientemente resistentes para hacer el viaje a través del Ártico. Para las que lo consiguieron, una serie de glaciaciones durante la época del Pleistoceno afectó aún más a su capacidad de propagación. Esas luchas milenarias dejaron huellas duraderas en su ADN: Incluso hoy, las poblaciones de hierba marina del Atlántico son mucho menos diversas genéticamente que las del Pacífico.
"Ya sabíamos que había una gran separación genética entre los océanos, pero creo que ninguno de nosotros soñó nunca que eso sería más importante que las condiciones ambientales --apunta en un comunicado Emmett Duffy, biólogo marino del Centro de Investigación Ambiental del Smithsonian y autor principal del informe--. Fue una gran sorpresa para todos".
La zostera es una de las plantas de aguas poco profundas más extendidas del mundo. Su área de distribución abarca desde regiones semitropicales como Baja California hasta Alaska y el Ártico. Además de proporcionar alimento y hábitat a muchos animales submarinos, la hierba marina ofrece una gran cantidad de servicios a los seres humanos. Protege las costas de las tormentas, absorbe el carbono e incluso puede reducir las bacterias nocivas en el agua.
Pero en la mayoría de los lugares donde crece, es la especie dominante o la única. Esto hace que su supervivencia sea fundamental para las personas y los animales que viven allí. Y la menor diversidad genética en el Atlántico podría dificultar la adaptación de algunas poblaciones a los cambios repentinos.
Los ecologistas ya han visto desaparecer la zostera de algunas regiones a medida que las aguas se calientan. En Portugal, el punto más meridional de Europa, ha empezado a retroceder y a desplazarse más al norte, hacia aguas más frías.
"No creo que vayamos a perderla en el sentido de una extinción --puntualiza la coautora Jeanine Olsen, profesora emérita de la Universidad de Groninga (Países Bajos)--. No va a ser así. Tiene muchos trucos en la manga". Pero las extinciones locales, señala, se van a producir en algunos lugares. Eso podría dejar en problemas a las regiones que dependen de su hierba marina local.
Al darse cuenta de la urgente necesidad de comprender y conservar la hierba marina en todo el mundo, Duffy y sus colegas se unieron para formar una red mundial llamada ZEN. El nombre significa Red Experimental Zostera, un guiño al nombre científico de la hierba marina o Zostera marina. La idea era unir a los científicos de las praderas marinas de todo el mundo, realizando los mismos experimentos y estudios, para obtener una imagen global coordinada de la salud de las praderas marinas.
Para el nuevo estudio, el equipo estudió las comunidades de hierbas marinas en 50 lugares del Atlántico y el Pacífico. Con 20 parcelas muestreadas por lugar, el equipo obtuvo datos de 1.000 parcelas de hierba marina.
En primer lugar, recogieron datos básicos sobre la hierba marina: tamaño, forma, biomasa total y los diferentes animales y algas que viven en ella y a su alrededor. A continuación, recogieron datos genéticos de todas las poblaciones de hierba marina. También midieron varias variables ambientales en cada lugar: la temperatura, la salinidad del agua y la disponibilidad de nutrientes, por nombrar sólo algunas. esperaban descubrir qué determinaba más las comunidades de hierba marina, SI el medio ambiente o la genética.
Después de ejecutar una serie de modelos, descubrieron una serie de diferencias entre los ecosistemas de zostera del Atlántico y del Pacífico, diferencias que coincidían estrechamente con la divergencia genética de la migración del Pleistoceno y las posteriores épocas glaciales.
Mientras que las hierbas marinas del Pacífico crecían a menudo en "bosques" que superaban regularmente el metro de altura y a veces llegaban a más del doble, el Atlántico albergaba "praderas" más diminutas que rara vez se acercaban a esa altura. Las diferencias genéticas también se alinearon con la biomasa total de la hierba marina. En el Atlántico, la genética evolutiva y el entorno actual desempeñaron un papel igualmente importante en la biomasa de la hierba marina. En el Pacífico, la genética se impuso.
Estos impactos se extendieron también a otras partes del ecosistema. En lo que respecta a los pequeños animales que viven en la hierba marina, como los invertebrados, la firma genética del Pleistoceno volvió a desempeñar un papel más importante que el medio ambiente en el Pacífico, mientras que ambos desempeñaron un papel igualmente importante en el Atlántico.
"El antiguo legado de esta migración del Pleistoceno y el cuello de botella de la hierba marina en el Atlántico ha tenido consecuencias para la estructura del ecosistema 10.000 años después --señala Duffy--. Probablemente más de 10.000".
El hecho de que la genética ancestral pueda desempeñar un papel tan importante --a veces más fuerte que el medio ambiente-- tiene a algunos ecologistas preocupados por si la hierba marina puede adaptarse a cambios más rápidos.
"El calentamiento del clima, por sí mismo, no es probablemente la principal amenaza para la hierba marina", afirma Olsen. La contaminación de las ciudades y las granjas, que puede enturbiar el agua y provocar floraciones de algas nocivas, también pone en peligro las hierbas marinas. Sin embargo, la gran variedad de entornos en los que puede sobrevivir la hierba marina demuestra su resistencia.
Para proteger los lechos de hierba marina existentes, mantener la diversidad actual es un buen primer paso. En los lugares en los que ya se han perdido los lechos de hierba marina, la restauración es prometedora. Ya existen algunos casos de éxito, como en la costa oriental de Virginia. Pero muchos esfuerzos de restauración sólo logran un éxito limitado. Como señala Jay Stachowicz, coautor y ecologista de la Universidad de California (Estados Unidos), esto plantea otras cuestiones.
"¿Hay que restaurar las hierbas marinas con plantas del entorno local, o hay que pensar en el futuro y probar con plantas con una genética mejor adaptada a las futuras condiciones ambientales? --se cuestiona--. ¿O hay que cubrirse las espaldas?. Mantener o mejorar la diversidad genética podría ser la mejor manera de dotar a las poblaciones de algas marinas del conjunto de herramientas necesarias para sobrevivir en un futuro incierto", concluye.
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