Los peces marinos tropicales pueden ser capaces de adaptarse a los cambios de temperatura del agua a raíz de la acumulación de gases de efecto invernadero, pero también podrían sufrir consecuencias desastrosas a nivel fisiológico y molecular, según un nuevo estudio científico liderado por el biólogo panameño Moisés Bernal, como investigador en la Universidad del Rey Abdullah, Arabia Saudita.
Al aplicar el calentamiento de la temperatura del agua a los peces a través de dos generaciones, estos son capaces de mantener su consumo de oxígeno estable a temperaturas elevadas.
“Los peces de segunda generación a los que se le aplicó un calentamiento gradual tienen la misma capacidad metabólica que peces que se encuentran actualmente en la naturaleza. Existe un proceso de aclimatación a través de dos generaciones, que le permite a los peces sobrellevar las temperaturas elevadas”, explica Bernal.
Las señales o efectos negativos en los peces se produjeron en los renglones fisiológicos y molecular.
“Se registraron secuelas como un incremento significativo en el tamaño de su hígado y alteraciones energéticas a nivel celular. Es posible que el crecimiento del hígado redunde en problemas considerables de salud, ya que este órgano es muy importante para la filtración de toxinas, la digestión, la síntesis de proteínas.
Colaboración
Entonces la inflamación del hígado y muerte celular que detectamos puede traer problemas en varios procesos metabólicos de los peces. Y las alteraciones energéticas a nivel celular se refiere a organismos que están cambiando la manera en la que utilizan su energía, cuando aumenta la temperatura, eso lleva a que se acelere el metabolismo de los peces y que requieran muchísima energía para mantener las funciones más básicas; eso lleva a que los peces consuman toda su grasa corporal, reducen la energía dedicada al sistema inmunológico y disminuyen su crecimiento”, comparte Bernal de la investigación desarrollada con colegas científicos de la Universidad de James Cook, en Australia y que fue publicada en octubre pasado en la revista científica internacional Molecular Ecology.
Estos resultados fueron inesperados y serán estudiados en los siguientes años, comenta.
“Estamos ahora continuando con estudios para entender qué sucede cuando los cambios de temperatura se dan durante el periodo de reproducción, y qué sucede cuando las temperaturas cambian entre una generación y la siguiente (generación uno, temperatura normal, generación dos temperatura caliente, generación tres temperatura normal). Igualmente, con este grupo de trabajo estamos estudiando la respuesta molecular de cinco especies de peces a la ola de calor causada por el fenómeno del Niño en Australia en 2016. Esta ola de calor fue devastadora para la Gran Barrera de Coral. Queda mucho por entender sobre cómo los peces van a reaccionar al incremento de temperatura y CO2 en las próximas décadas”.
La temperatura del agua es un factor clave para las especies marinas, muchas dependen de las condiciones ambientales para funciones básicas como su desarrollo, alimentación y reproducción y muchas especies tropicales han evolucionado en ambientes donde la temperatura se mantiene relativamente estable durante todo el año, por tanto, cambios abruptos como el fenómeno climático de El Niño o La Niña pueden generar consecuencias desfavorables en sus ciclos de vida, explica.
“Varias investigaciones en peces han demostrado que un incremento de temperatura entre 1°C - 4°C puede causar un aumento en la tasa de consumo de oxígeno, reducción del número de huevos que pueden producir, reducción de la velocidad de nado y alteraciones en etapas tempranas del desarrollo”.
El experimento
La investigación consistió en mantener damiselas de la especie Acanthochromis polyacanthus en cautiverio por múltiples generaciones, en distintas condiciones de temperatura. “El incremento de temperatura del agua fue aplicado a través de dos generaciones.
Los primeros peces del experimento fueron obtenidos de la Gran Barrera de Coral Australiana en 2007 y se mantuvieron a temperatura natural (28.5°C en promedio) hasta que produjeron crías. Esta primera generación en cautiverio se mantuvo a 30°C (en promedio) por dos años, hasta que produjeran crías. Estos juveniles de la segunda generación se mantuvieron a 31.5°C (en promedio) por dos años, se les midió la tasa de respiración, longitud, peso, el tamaño del hígado, y la expresión génica (el proceso que produce proteínas a partir de la secuencia de ADN) del hígado”, detalla Bernal.
“Lo que es novedoso en este proyecto es aplicar los cambios de temperatura a través de las generaciones. Esto se ha descrito en otros organismos que tienen generaciones más cortas (moscas de la fruta y ratones por ejemplo), pero en peces es relativamente nuevo ya que toma por lo menos dos años para que los peces se desarrollen y puedan producir una nueva generación”, resalta.
El estudio se suma a las investigaciones hechas usando la misma especie, que demuestran que el incremento de CO2 (el principal gas invernadero) en el agua causa alteraciones en el comportamiento de los peces, que los lleva a no temerle a los depredadores y convertirse en presa fácil.
El trabajo es parte también de una nueva tendencia en las ciencias biológicas, que busca entender como la evolución puede operar de una generación a la siguiente, cuando antes se pensaba que los cambios ocurrían solo en escalas de miles o millones de años, apunta y destaca que la principal amenaza para peces de arrecife con respecto al cambio climático es la pérdida del hábitat debido al daño que experimentan los arrecifes de coral, como se aprecia en las costas de Panamá. “Los arrecifes coralinos son el hábitat del 25% de las especies marinas, por lo cual es muy importante su conservación”.
Cerca del 27% de los arrecifes de coral en el mundo han desaparecido. Mientras en el Caribe la situación es más crítica: alrededor del 50% de la cobertura coralina se ha perdido, según un estudio del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) publicado en 2016.
