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Viernes, Mayo 20, 2022

Nuevo descubrimiento en la Antártica advierte sobre la importancia de la adaptación genética de pingüinos a los cambios que enfrenta el Océano Austral

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En medio de la preocupación creciente por los cambios acelerados que enfrenta el continente blanco, un nuevo estudio da cuenta de la existencia de importantes niveles de diferenciación en los genomas de cuatro linajes de pingüinos papúa, identificando cómo la selección natural favorece variantes genéticas en respuesta al ambiente local. El trabajo, encabezado por científicas chilenas, fue publicado en la prestigiosa revista Scientific Reports.

El Océano Austral, punto que conecta el sur de todos los océanos del hemisferio Sur, es considerado un ecosistema con una biodiversidad única, pero inserto en un entorno dinámico y cambiante, y gracias a un equipo internacional de investigación, nuevamente registra evidencia a través del estudio de una de sus especies más icónicas: los pingüinos.

El estudio, liderado por investigadoras del Instituto Milenio Biodiversidad de Ecosistemas Antárticos y Subantárticos (BASE), y que cuenta con el financiamiento de la Iniciativa Científica Milenio, se enfocó en el pingüino papúa a través del análisis de sus genomas mitocondriales, es decir, del estudio del ADN contenido en la mitocondria. Los hallazgos aportan nuevos datos para comprender en profundidad su genética y adaptación al entorno polar, lo que entregaría mayores antecedentes para fortalecer la protección de especies amenazadas, a partir de la identificación de variantes genéticas únicas, que les permitirían enfrentar con éxito los cambios ambientales.

Más de una decena de colonias de pingüinos fueron estudiadas por investigadores de Estados Unidos, Reino Unido, España, Francia, Sudáfrica, Argentina y Chile, a través de expediciones antárticas y subantárticas desarrolladas los últimos siete años durante el verano austral. La científica chilena Daly Noll, autora principal del estudio, subraya el aporte del hallazgo: “La selección natural estaría actuando sobre algunos genes del ADN mitocondrial del pingüino papúa, influyendo en la eficiencia metabólica de su organismo, encargada de regular aspectos tan claves como la generación de calor, la producción energía y su respuesta inmune frente a patógenos del entorno. Este punto es vital para las colonias que se encuentran más amenazadas”, señala.

La particularidad del estudio se debe a que estos hallazgos sitúan en el centro de la discusión científica a los pingüinos papúa de las colonias ubicadas en las islas Crozet y Marion (océano Índico subantártico). Hallazgos que podrían vincularse a la importante disminución de este tipo de subespecies en la región, explicó el estudio “Positive selection over the mitochondrial genome and its role in the diversification of gentoo penguins in response to adaptation in isolation”, publicado en la revista Scientific Reports.

Noll, bióloga marina y también investigadora del laboratorio de Biodiversidad Molecular de la Pontificia Universidad Católica de Chile, destaca que la selección natural opera constantemente en las poblaciones, favoreciendo a individuos que poseen rasgos que les permiten ser más exitosos para sobrevivir en su ambiente local, y por lo tanto favorece variantes genéticas específicas. Estas variantes específicas pueden ser detectadas en el genoma, principalmente cuando se comparan organismos de diversas regiones vinculadas al océano Austral.

Para Fabiola León, coautora de la investigación, el equipo proyectaba identificar mayores señales de selección natural actuando en las colonias de pingüinos del territorio antártico: “el estudio reveló que las variantes genéticas presentes en las zonas de Sudamérica, Antártica y las islas Kerguelen son muy similares entre sí y les permitirían a las aves marinas «persistir» ante la gran variabilidad ambiental que ocurre durante el invierno y verano polar”, dice.

“La mitocondria es el organelo celular encargado de regular el balance entre energía y calor, por lo que es muy importante para los organismos como aves y mamíferos, que son capaces de regular y conservar su temperatura corporal”, destaca León, también investigadora del laboratorio de Biodiversidad Molecular UC. Por ello, cuando los ambientes son extremos, con bajas temperaturas, como es el caso de la Antártica, y menor disponibilidad de alimento como en el caso de las Islas Crozet y Marion, los organismos deben ser eficientes en la producción de calor y energía respectivamente.

Para Juliana Vianna, investigadora del equipo, directora del laboratorio de Biodiversidad Molecular UC, e investigadora principal del Instituto Milenio BASE, esta nueva información es muy valiosa, ya que contribuye para comprender la diversificación de subespecies en la región y qué genes están involucrados en este proceso. “Esto es aún más importante, considerando los cambios globales que están afectando los ecosistemas -que están interconectados-, ya que estos afectan los linajes de papúa de forma diferenciada”, dice.

El equipo de investigación logró secuenciar 62 genomas de pingüinos papúa, distribuidos en una vasta zona austral, que contempla un radio entre isla Martillo y Falkland/Malvinas en Sudamérica, isla Signy, base O’Higgins, Stranger Point, base Gabriel González Videla en Antártica, península de Courbet en las islas Kerguelen, y las islas Marion y Crozet, en territorio subantártico.

Veloces y amenazados

El pingüino papúa, o pingüino gentú, es conocido por su plumaje negro y pico anaranjado, junto con una mancha blanca que se puede observar en la parte superior de sus ojos. El Pygoscelis papua, por ejemplo, puede llegar a velocidades de hasta 36 kilómetros por hora bajo el agua, siendo considerado como el pingüino más veloz del entorno acuático polar.

La Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), clasifica a los pingüinos papúa como de «preocupación menor», pero a pesar de que se han identificado cuatro linajes muy divergentes entre sí, que podrían llegar a ser considerados como cuatro especies distintas, aún son considerados como una sola especie ampliamente distribuida: “Es importante comprender cómo los linajes se diferencian entre sí, para poder lograr la delimitación de las especies, conocer su potencial evolutivo, y advertir sobre los riesgos de extinción a los cuales podrían estar expuestos”, señala Noll.

Tras los resultados, se permitirá conocer en profundidad los genes y variaciones asociadas a diferentes tipos de ambientes del territorio austral, vinculados a las cuatro subespecies de pingüinos papúa, para así fortalecer su conservación en medio de un entorno polar cambiante y de potencial riesgo para la fauna antártica.

En 2020, un estudio llevado a cabo por Daly Noll, Nicolás Segovia, Elie Poulin y Juliana Vianna advirtió sobre el descubrimiento de cuatro subespecies de pingüinos papúa, señalando que las aves marinas habitan en un amplio territorio del océano Austral y en la Patagonia chilena.

CIC

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