L'espinós del mar del Japó (Gasterosteus nipponicus). Crèdit: Ryu Uchiyama.
Un investigador del Instituto de Acuicultura Torre de la Sal (IATS) del Consejo Superior
de Investigaciones Científicas (CSIC) participa en un estudio liderado por el National
Institute of Genetics de Japón en el que se muestran los mecanismos adaptativos que
han permitido a algunas especies de peces marinos adaptarse al agua dulce y colonizar
ríos y lagos. Los resultados del trabajo han sido publicados en la prestigiosa revista
Science.
La aparición de nuevos ecosistemas brinda a los animales la oportunidad de colonizar
esos nichos ecológicos y adaptarse a las nuevas condiciones diversificándose como
especie. Pero no todas las especies de animales consiguen adaptarse a los nuevos
entornos. Por ejemplo, sólo un número limitado de especies de peces pueden colonizar
ambientes de agua dulce como ríos y lagos.
Óscar Monroig, investigador en el IATS y participante en el estudio, explica que “la
pregunta principal que plantea el estudio es ¿por qué algunas especies de peces marinas
son capaces de colonizar entornos de agua dulce y otras no? Por ejemplo, la especie
Gasterosteus aculeatus, conocida como espinoso, es un pez marino ancestral que ha
conseguido colonizar ecosistemas de agua dulce en múltiples ocasiones. Sin embargo,
en el mar del Japón habita una especie muy similar de espinoso, el Gasterosteus
nipponicus, que no puede colonizar entornos de agua dulce y permanece siempre en el
mar”.
Los experimentos realizados por los investigadores con estas especies han mostrado que
estas diferencias se derivan de los requisitos dietéticos del ácido docosahexaenoico
(DHA). El DHA es un ácido graso poliinsaturado omega-3 esencial para el crecimiento y
la supervivencia de los animales. Debido a que el DHA es producido principalmente por
las algas y otros organismos marinos, los espinosos marinos no tienen dificultad en
incorporar DHA a su dieta. Los ecosistemas de agua dulce ofrecen un acceso más
limitado al DHA y, para sobrevivir, los espinosos deben compensar esa deficiencia en su
dieta mediante mecanismos de producción endógena.
“Se han analizado secuencias de genoma completo de cuarenta y ocho especies de
peces, lo que ha revelado que los peces de agua dulce tienen un mayor número de
copias de Fads2, un gen relacionado con la síntesis de DHA, en comparación con los
peces marinos. También se ha observado que los espinosos tienen más copias de Fads2
que sus parientes del mar de Japón y, por lo tanto, mayores capacidades para sintetizar
DHA, lo que les permite sobrevivir con la dieta que encuentran en los entornos de agua
dulce. Para demostrarlo,se modificaron genéticamente ejemplares de espinoso del mar
de Japón para que sobreexpresaran el gen Fads2, lo que les permitió sobrevivir también
con dietas pobres en DHA propias de entornos de agua dulce”, concluye Monroig.
El trabajo de los investigadores muestra que el gen Fads2 juega un papel fundamental
en la colonización de entornos de agua dulce por parte de algunos peces. Los resultados
del estudio indican que el análisis genético de un gen adaptativo clave puede ayudar a
predecir si los organismos pueden sobrevivir en ciertos ecosistemas. Dicha información
sería útil para predecir la invasión de las poblaciones introducidas y el éxito del cultivo
de especies acuáticas en ambientes artificiales.
Asano Ishikawa, Naoki Kabeya, Koki Ikeya, Ryo Kakioka, Jennifer N. Cech, Naoki Osada, Miguel
C. Leal, Jun Inoue, Manabu Kume, Atsushi Toyoda, Ayumi Tezuka, Atsushi J. Nagano, Yo Y.
Yamasaki, Yuto Suzuki, Tomoyuki Kokita, Hiroshi Takahashi, Kay Lucek, David Marques, Yusuke
Takehana, Kiyoshi Naruse, Seiichi Mori, Oscar Monroig, Nemiah Ladd, Carsten J. Schubert,
Blake Matthews, Catherine L. Peichel5
, Ole Seehausen, Goro Yoshizaki, y Jun Kitano. A key
metabolic gene for recurrent freshwater colonization and radiation in fishes. Science. DOI:
10.1126/science.aau5656

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