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Los cambios en los frentes oceanográficos afectan al flujo génico entre poblaciones de cangrejos marinos


Barcelona, 29 de junio de 2022. En el Mediterráneo y el Atlántico, la intensidad y la ubicación de los frentes oceanográficos que limitan la conectividad genética entre poblaciones de cangrejos marinos varían a lo largo del tiempo. Estos cambios de carácter dinámico, descritos en un artículo publicado en la revista Scientific Reports, condicionan también la estructura genética de las poblaciones de cangrejos marinos de interés comercial y gastronómico.


El nuevo trabajo está dirigido por los expertos Francesc Mestres, de la Facultad de Biología y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad de la UB (IRBio), y Pere Abelló, del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC), y aporta nuevos datos de interés científico para mejorar las políticas de conservación y explotación comercial de estos crustáceos.

También son coautores de la investigación la profesora Concepción Arenas y los estudiantes de grado y máster Víctor Ojeda, Bruna Serra, Clàudia Lagares, Eva Rojo-Francàs y Maria Sellés, de la Facultad de Biología de la UB, así como otros expertos del Instituto Español de Oceanografía (IEO-CSIC).

Los frentes oceanográficos cambian y son dinámicos

Las corrientes marinas pueden modular el flujo génico —es decir, el intercambio de genes entre poblaciones de una misma especie— en el medio oceánico. Esa conectividad genética es un factor fundamental en la evolución biológica.

En los animales terrestres, las diferentes barreras naturales —montañas, ríos, desiertos, etc.— pueden reducir considerablemente esta migración génica entre poblaciones. En el caso del medio marino, la visión clásica apuntaba a que los organismos, en estado adulto o larvario, podían desplazarse libremente en la masa de agua y transferir sus genes sin impedimentos. Ahora bien, cada vez existen más evidencias sobre el papel de los frentes oceanográficos —unas discontinuidades marinas que son resultado del desplazamiento de las masas de agua— a la hora de limitar el movimiento y la dispersión de las especies marinas.

«Las corrientes marinas pueden desplazar a los organismos a grandes distancias, pero también pueden generar giros, remolinos, etc., que crean frentes oceanográficos y producen restricciones en el paso de los genes entre poblaciones, aunque estas se encuentren cerca a escala geográfica», detalla el catedrático Francesc Mestres, del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la UB.

«El trabajo —continúa— ha puesto de manifiesto que la intensidad y la localización de estos frentes pueden variar en el tiempo, y esta dinámica oceanográfica puede generar una gran variabilidad temporal en los patrones de conectividad entre especies».

La falsa nécora como modelo de estudio

El equipo ha centrado el estudio en la falsa nécora (Liocarcinus depurator), un crustáceo decápodo de interés comercial —es un componente habitual del caldo de pescado y los platos de arroz— que habita en los fondos fangosos de la plataforma continental, entre 50 y 200 metros de profundidad.

Las poblaciones de este cangrejo se muestrearon de 2014 a 2019 durante las campañas de investigación pesquera  y oceanográfica MEDITS y ARSA, del IEO-CSIC, en un total de siete poblaciones marinas de la transición atlántico-mediterránea: Cádiz, oeste y este del mar de Alborán, Alicante, Valencia, delta del Ebro y norte de Cataluña. Como particularidad, algunas de las poblaciones de cangrejo se encontraban a ambos lados de barreras oceanográficas de la cuenca occidental mediterránea: en concreto, el estrecho de Gibraltar (GS), el frente Almería-Orán (AOF) y el canal de Ibiza (IC).

Para analizar el flujo génico y la variabilidad genética de las poblaciones, el equipo ha estudiado un fragmento del gen mitocondrial citocromo oxidasa subunidad I (COI), uno de los más empleados en estudios ecológicos y evolutivos. En total, se han analizado 966 secuencias del gen en cangrejos marinos de las poblaciones mencionadas anteriormente.

«En concreto, los cangrejos adultos analizados en un año particular se habían dispersado el año anterior, cuando estaban en forma larvaria, por lo que podían aportar información sobre el estado de las corrientes y frentes marinos del año precedente», apunta el experto Pere Abelló (ICM-CSIC).

El análisis de la serie temporal de datos revela que en el área de estudio existen dos haplogrupos de secuencias genéticas bien definidas: el atlántico (ATL) y el mediterráneo (MED), que son más abundantes en aguas de influencia atlántica o de composición mediterránea, respectivamente.

«La distribución poblacional de los haplotipos (combinaciones de alelos) varía a lo largo del período de tiempo analizado a consecuencia de la existencia de las barreras oceanográficas. Por ejemplo, en el caso del estrecho de Gibraltar se ha constatado un efecto estadísticamente significativo en la reducción del flujo génico en cuatro de los seis años estudiados. El frente Almería-Orán también es una barrera fundamental, pero su localización y efecto sobre el flujo génico era variable a lo largo de los años. En concreto, justo en el año en que este frente estaba desplazado hacia el centro del mar de Alborán, se detectó un efecto significativo en la reducción del flujo génico en el canal de Ibiza, otro frente oceanográfico», indica Francesc Mestres.

Así pues, el estudio conjunto de todas las poblaciones a lo largo de los diferentes años ha permitido definir tres áreas en función del contenido genético de los cangrejos que se encuentran en la región de la transición atlántico-mediterránea: el golfo de Cádiz, el mar de Alborán y las poblaciones levantinocatalanas.

«Todos estos resultados son de especial interés para poder definir adecuadamente las Áreas Marinas Protegidas y también para mejorar las políticas de conservación y de gestión de pesca de este cangrejo marino. Especialmente, en un contexto de cambio global con temperaturas cada vez más elevadas que podrían amenazar a las poblaciones de este animal», concluye el equipo investigador.

Referencia del artículo:

Ojeda, V.; Serra, B.; Lagares, C.; Rojo‑Francàs, E.; Sellés, M.; Marco‑Herrero, E.; García, E.; Farré, M.; Arenas, C.; Abelló, P.; Mestres, F. «Interannual fluctuations in connectivity among crab populations (Liocarcinus depurator) along the Atlantic-Mediterranean transition»Scientific Reports, junio de 2022. Doi: 10.1038/s41598-022-13941-4



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