sábado, 11 de octubre de 2014

Caracoles Finicky proporcionan nuevas pistas sobre la evolución de los ecosistemas costeros


Ya sea salteado al vino o al vapor en la cáscara, los mejillones han sido durante mucho tiempo un favorito de los amantes de los mariscos. Para la mayoría de la gente, el tipo de mejillón servido no es importante - siempre y cuando hay un montón de ellos en el plato.



Pero en la naturaleza, es un asunto diferente. De acuerdo con un nuevo estudio en la revista Science, cuando se trata de aprovecharse de mejillones, caracoles marinos son a menudo más quisquilloso que personas.



El estudio, dirigido por científicos de la Universidad de Stanford, se centró en una especie de mejillón que los caracoles de California les encanta comer, pero los caracoles Oregon no se acercará. Los científicos descubrieron que esta preferencia culinaria es probablemente un rasgo hereditario - el resultado de generaciones de aislamiento genético y geográfico a lo largo de las costas del Pacífico.



El descubrimiento de las poblaciones de caracoles meticulosos en la costa de Oregón y Washington podría tener profundas implicaciones para la gestión de los ecosistemas marinos en todo el mundo, los investigadores añadieron.



"'Si vas por la costa, desde Canadá hasta México, se encuentran especies que individualmente tienen el mismo aspecto, pero en realidad han sido objeto de adaptaciones genéticas a las condiciones locales,' dijo George N. Somero, el profesor David y Lucile Packard en Ciencias Marinas Stanford y co-autor del estudio publicado en Science. '' Como resultado, una especie que es relativamente poco importante en un hábitat puede llegar a ser muy importante en otro. '"



Buccinos Canalizado



Los nuevos resultados, publicados en la edición del 16 de mayo de Science, se basan en experimentos llevados a cabo en la Estación Marina Hopkins de Stanford, donde los investigadores analizaron los hábitos alimenticios de la bocina canalizado (Nucella canaliculata) - un caracol pulgadas de largo que se encuentra comúnmente en las aguas costeras de Alaska hasta California. Bocinas son consumidores voraces de mejillones, a pesar de ser mucho más pequeño que su presa.



'' A simulacros bocina a través de la concha de un mejillón utilizando su lengua de tipo fichero - la rádula - y secreciones ácidas ", dijo Eric Sanford, autor principal del estudio publicado en Science. '' Cuando el agujero se perfora a través de un tubo llamado la trompa se extiende en la cáscara, y el tejido blando del mejillón se ingiere. '"



Sanford, ahora un investigador asociado en la Universidad de Brown, dirigió el estudio mientras era un becario postdoctoral en el laboratorio de Somero en Hopkins.



En un experimento, los investigadores alimentaron buccinos una dieta que consiste exclusivamente de mejillones de mar (Mytilis californianus) - una especie que es abundante a lo largo de la costa del Pacífico. La reacción fue decididamente mixto: La gran mayoría de las bocinas de Oregon y Washington se negó a comer los mejillones marinos, mientras las bocinas California ansiosamente aprovechaban de ellos.



Estos resultados de laboratorio reflejan lo que el equipo de investigación ya había descubierto en la naturaleza.



"'Hemos encontrado que, a lo largo de la costa de California, caracoles de mar canalizados alimentan intensamente en mejillones de mar,' 'Sanford explicó. '' Pero en Oregon, los mejillones marinos son una comida que unos caracoles tocarán, prefiriendo en lugar de aprovecharse de los mejillones de la bahía (Mytilis trossulus), que son menos comunes en California. Cabe destacar que en nuestro experimento, hemos encontrado que estas diferencias en el comportamiento depredador parecen tener una base genética. '"



El aislamiento genético



A diferencia de muchos invertebrados marinos, que liberan crías en el mar abierto, canalizados buccinos unen sus cápsulas de huevos a las rocas cercanas. Este comportamiento reproductivo llevó Sanford a especular que caracoles recién nacidos probablemente eclosionan y crecen a pocos metros de donde vivían sus padres. Permaneciendo cerca de casa, las poblaciones whelk eventualmente se convertirían aislados unos de otros, propuso, resultando en decenas de comunidades genéticamente distintas de las bocinas de arriba y abajo de la costa oeste.



Para probar esta hipótesis, Sanford recogió bocinas de 13 sitios a lo largo de un tramo de 900 kilómetros del Pacífico - desde el sur de California hasta el extremo norte del estado de Washington. Luego trajo las bocinas de vuelta al laboratorio, donde el análisis de ADN confirmó que muy poco mestizaje había tenido lugar entre las 13 poblaciones muestreadas.



'' Cuando hicimos la genética, se encontró que los caracoles son una sola especie que está reproductivamente aisladas en poblaciones separadas, '', dijo. '' Generación tras generación ha vivido y muerto, aislado en su propio segmento de litoral rocoso. '"



División Culinary



Si todos los caracoles de mar canalizados pertenecen a la misma especie, entonces ¿por qué hay una diferencia tan marcada en los comportamientos de alimentación de las poblaciones del norte y del sur? ¿Los caracoles de mar nacidos y criados en el noroeste del Pacífico heredan su aversión por los mejillones marinos, o es un comportamiento aprendido?



Para averiguarlo, los científicos decidieron criar caracoles de mar del bebé en el laboratorio utilizando cápsulas de huevos Sanford había recogido a partir de ocho sitios en California, Oregon y Washington.



'' Una vez que los caracoles juveniles, nacidos de sus cápsulas, les planteamos en una dieta común de los mejillones de la bahía hasta que llegaron el tamaño adulto de unos 10 meses más tarde, '', recordó. 'Hemos probado entonces si estos caracoles de mar criados en el laboratorio podrían perforar los mejillones del mar -. Una especie que nunca habían visto antes' '



Los resultados fueron espectaculares y prácticamente idéntica a lo que se había observado en el campo: el 75 por ciento de los caracoles criados a partir de huevos de California perforados en las conchas de los mejillones marinos, en comparación con sólo el 7 por ciento de las crías de Oregon y Washington.



'' Como los caracoles fueron criados en condiciones de laboratorio idénticos, esto sugiere fuertemente que las diferencias en el comportamiento de perforación tienen una base genética, '' Sanford concluyó, señalando que estas diferencias de comportamiento pueden haber evolucionado en respuesta a las diferencias regionales en la disponibilidad de presas. Mejillones Bay son escasos en California, pero los mejillones marinos son abundantes. Por lo tanto, la selección natural favorecería a los caracoles de California que se alimentan de mejillones al mar.



Implicaciones de la conservación



El descubrimiento de las poblaciones whelk distintas a lo largo de la costa del Pacífico tiene importantes implicaciones para el diseño y gestión de reservas marinas, Sanford señaló.



'' Es un caracol sólo un caracol dondequiera que se encuentre, o existen diferencias evolutivas importantes que determinan cuál es el papel que desempeñará en un ecosistema costero? '" , preguntó. '' Si usted ha estudiado las bocinas en Oregon, debe concluir que, a pesar de que sin duda afectan a algunas especies, como los mejillones de la bahía, es probable que no juegan un papel esencial en la comunidad en general. '"



Por el contrario, señaló, la bocina de California es un depredador en mejillones de mar - un miembro vital de la comunidad de la costa rocosa: "'Si no mantenida a raya, los mejillones marinos son a menudo el competidor dominante - overgrowing y outcompeting percebes, algas y otras especies para el espacio limitado en la orilla. "'



Estudios anteriores han demostrado que las poblaciones de mejillón de mar se mantienen bajo control por otro depredador rapaz - la estrella de mar ocre (ochraceus Pisaster).



'' La estrella de mar es una especie clave, '' Sanford explicó. '' Mientras está allí, usted tendrá la diversidad. Pero si se toma la estrella de mar, entonces los mejillones de mar pueden mover downshore y desplazar a otras especies que viven sobre la roca. "'



Si las poblaciones de estrellas de mar se reduce repentinamente por una enfermedad o alguna otra perturbación, sería la bocina canalizado llenar el vacío y ayudar a mantener a los mejillones marinos en cheque?



Para averiguarlo, el equipo de investigación puso mejillones marinos en jaulas de malla especialmente diseñados para excluir las estrellas de mar, entonces se une a las jaulas de sitios intermareales en California y Oregon. Después de nueve meses, caracoles de mar habían descubierto y perforado casi el 20 por ciento de los mejillones enjaulados en California.



'Por el contrario,' ', escribieron los autores,' 'ni un solo mejillón se comía en Oregon, a pesar de las densidades medias de bocina que eran siete veces mayores que en California.' " Dado el lento crecimiento y baja oferta de pequeños mejillones al mar en California, los autores concluyeron que las bocinas podrían parcial o totalmente llenar papel depredador de la estrella de mar en California - pero no en Oregon.



'' Una especie que parece sólo marginalmente importante en una comunidad puede llegar a ser un actor fundamental en una comunidad tan sólo unos pocos cientos de kilómetros por la costa, '' Sanford concluyó. '' Por lo tanto, los científicos y administradores de recursos tienen que tener cuidado al suponer que los estudios locales de las interacciones entre especies se aplican en todas partes que co-existe la especie. Estos resultados son un fuerte argumento a favor de la conservación y el mantenimiento de las comunidades marinas enteras, intactas, en lugar de centrarse en determinadas especies objetivo. '"



Otros coautores del estudio de Science son Melissa S. Roth, un ex universitario de Stanford ahora con el Fish and Wildlife Service de Estados Unidos; Glenn C. Johns, un becario postdoctoral de Stanford; y John P. Wares, un becario postdoctoral en la Universidad de California-Davis.



Este estudio fue parte de la Asociación de Estudios Interdisciplinarios de Océanos Costeros (PISCO) - un consorcio de científicos marinos de Stanford, la Universidad Estatal de Oregon, la Universidad de California-Santa Bárbara y la Universidad de California-Santa Cruz - financiado por el David y Fundación Packard Lucile. El apoyo adicional fue proporcionado por la Fundación Andrew W. Mellon, la Fundación Nacional de la Ciencia y el programa de Pregrado Oportunidades de Investigación de Stanford.


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