Imagen:
Ejemplar de ‘Gasterosteus nipponicus’ en el mar de Japón. / Ryu Uchiyama |
La
aparición de nuevos ecosistemas brinda a los animales la oportunidad de
colonizar y adaptarse a nuevos entornos, diversificándose como especie.
Pero no todas lo consiguen. Un estudio liderado por el National
Institute of Genetics (Japón), y en el que participa el Consejo Superior
de Investigaciones Científicas (CSIC), muestra los mecanismos que han
permitido a algunas especies de peces marinos adaptarse al agua dulce y
colonizar ríos y lagos. Los resultados del trabajo se publican en la
revista Science.
“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?”, señala Óscar Monroig, investigador del CSIC en el Instituto de
Acuicultura Torre de la Sal. “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 de Japón habita una especie muy similar, el
Gasterosteus nipponicus, que no puede y permanece siempre en el mar”,
añade el científico.
Fads2, un gen adaptativo
Los
experimentos realizados con estas especies por los investigadores han
mostrado que las 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 principalmente lo producen 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 48 especies, 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. Esto les permitió
sobrevivir también con dietas pobres en DHA propias de entornos de agua
dulce”, concluye Monroig.
El
trabajo 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 son capaces
de 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 et al.
A key metabolic
gene for recurrent freshwater colonization and radiation in fishes.
Science. DOI: 10.1126/science.aau5656
Fuente: CSIC 31/05/2019
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