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Cambiando con el ambiente: ¿Cuan resilientes son los peces de los arrecifes de corales?

Translated by Sandra Schleier, Original Post BY SEAN ANDERSON

Artículo:

Rummer, J. L., & Munday, P. L. (2016). Climate change and the evolution of reef fishes: past and future. Fish and Fisheries. DOI: 10.1111/faf.12164.

Introducción:

Vivimos en un mundo que siempre está cambiando y evolucionando a nuestro alrededor. En nuestras vidas diarias, enfrentamos el cambio, en ocasiones sin enterarnos. Considera este simple caso: ¿Qué harías si tu cafetería favorita cerrará? Luego de algún tiempo de tristeza, será requerido a hacer un cambio – dejar el café o buscar una cafetería favorita nueva. Algunas personas le dan la bienvenida a los cambios y lo ven como oportunidades de crecimiento (como intentar un café Nuevo), mientras otros rechazan la idea de que algo será diferente.

La implicaciones de los “cambios”son aún más severos para los animales marinos, más aún con las influencias relacionadas a los humanos como la contaminación, sobrepesca y el cambio climático antropogénico que están teniendo grandes impactos en los ecosistemas marinos. Actualmente, los niveles de bióxido de carbono (CO2) en la atmósfera están en lo más alto visto en los últimos 800,000 años lo cual han contribuido substancialmente a temperaturas mas altas de agua y aire (figura 1). Más allá, el CO2 en la atmósfera es naturalmente absorbido por la superficie del océano, reduciendo a su vez los niveles de pH en el océano y contribuyendo a la acidificación del océano. Peor aún, estos cambios no parecen estar reduciendo y sus trayectorias actuales predicen niveles aún más altos de CO2 y temperatura en el océano para el 2100.

Figure 1: Gráfica de serie de tiempo de una estación en el Norte Pacífico mostrando cambios en el CO2 atmosférico (rojo) y oceánico (azul) en adición a los cambios en pH (verde) en los últimos 50 años. Nota el patrón general del desplazamiento en incremento de CO2 y de disminución de pH.

Figure 1: Gráfica de serie de tiempo de una estación en el Norte Pacífico mostrando cambios en el CO2 atmosférico (rojo) y oceánico (azul) en adición a los cambios en pH (verde) en los últimos 50 años. Nota el patrón general del desplazamiento en incremento de CO2 y de disminución de pH.

Se desconoce si los animales en el océano se podrán adaptarse a los cambios en su ambiente. ¿Podrán los animales marinos evolucionar a tiempo o se extinguirán en el future? Los investigadores de esta investigación han recopilado datos en el campo para intentar contestar esta pregunta para un grupo particularmente sensitivo al cambio climático, los peces de arrecifes de corales.

¿Como el cambio climático impactará a los peces de arrecifes de coral?

Los peces que viven en los arrecifes de coral  son uno de los grupos más diversos en el océano y como el nombre establece, son asociados y dependen de los arrecifes de coral. Ambos los corales y peces requieren temperaturas altas (~30 °C) con fluctuaciones bajas (1-2 °C), por eso viven primordialmente en regiones tropicales (cerca del ecuador). Dado que estos peces han evolucionado para sobrevivir en estas regiones tropicales y estables, son aún más susceptibles a los cambios y menos preparados para manejar las fluctuaciones en temperatura y CO2, mientras que los peces que ocupan hábitats de latitudes más altas son menos vulnerables a los cambios ambientales que son predichos para el futuro porque ya están adaptados a un ecosistema donde ocurren variaciones temporales. (Figura 2).

Figure 2: La variación de las temperaturas en el océano por latitudes (°S). Entre mayor distancia del Ecuador, mayor es la variación anual (barra total)  y temporal (parte de la barra sombreada) en temperatura.

Figure 2: La variación de las temperaturas en el océano por latitudes (°S). Entre mayor distancia del Ecuador, mayor es la variación anual (barra total)  y temporal (parte de la barra sombreada) en temperatura.

Entonces, ¿pueden los peces que viven en arrecifes de coral tropicales responder a los cambios eminentes de su ambiente? El alza en temperatura no es inmediatamente mortal para los peces de los arrecifes de coral; sin embargo, aparece haber una disminución en su habilidad de consumir oxígeno cuando el agua calienta más allá de un cierto punto (temperatura óptima). Sin oxígeno, los peces tienen menos energía para actividades críticas como alimentarse, reproducción o emigración. Los impactos del aumento de CO2 en el agua (agua más ácida) son menos conocidos, pero se ha visto que altera el comportamiento de los peces en los arrecifes de coral. Por ejemplo, cuando los peces son expuestos continuamente a niveles elevados de CO2 por mas de un par de días, los sistemas sensoriales como el olfato, visión y audición son negativamente afectados. En combinación, las temperaturas elevadas y el aumento en CO2 podrían ser detrimento a la fisiología y comportamiento de los peces si no logran adaptarse.

Potencial para adaptarse:

El panorama para los peces de arrecifes de coral no parece prometedor pero puede existir esperanza en la plasticidad fenotípica. Esto es, en palabras simples, la flexibilidad de un individuo cambiar en respuesta a su ambiente (comportamiento, desarrollo o apariencia física) como la temperatura y el pH. Existen tres tipos de plasticidad fenotípica:

  1. Plasticidad reversible: Esto ocurre en días a meses, en instantes, en respuesta a variaciones en temperaturas temporales.
  2. Plasticidad en el desarrollo- Esto ocurre cuando un animal es expuesto a una condición ambiental en su temprana edad amoldando su habilidad más tarde en su vida.
  3. Plasticidad transgeneracional: Esto ocurre cuando las condiciones del ambiente a los cuales los padres fueron expuestos, afectan la habilidad de sus crías en el mismo ambiente.
Figure 3: Las tres formas generales de plasticidad fenotípica que permiten que los peces se adapten a un ambiente dinámico.

Figure 3: Las tres formas generales de plasticidad fenotípica que permiten que los peces se adapten a un ambiente dinámico.

De las tres, plasticidad en el desarrollo y transgeneracional serán las más importantes para los peces de los arrecifes de coral para adaptarse al cambio climático (figura 3). Para la población de un pez poder sobrevivir bajo las condiciones predichas en el futuro, la adaptación y aclimatación necesitan ocurrir a lo largo de la vida de un individuo y a través de sus futuras generaciones. Hay evidencia que sugiere que dichas adaptaciones ayudarán a los peces sobrevivir. Los peces de arrecifes de coral que nacen en temperaturas ya elevadas han demostrado mejor habilidad en temperaturas altas a lo largo de su vida (plasticidad en el desarrollo). En adición, si los padres fueron expuestos a temperaturas altas, sus crías muestran mayor habilidad en el mismo ambiente (plasticidad transgeneracional).

Discusión:

Es evidente que el calentamiento global y el aumento en los niveles de CO2 tendrán un impacto en los peces de corales, sin embargo la evidencia sugiere que este impacto se puede reducir a través de la plasticidad fenotípica. Los cambios futuros al ecosistema marino son inevitables, pero nuevos adelantos en las investigaciones pueden ayudarnos a entender mejor cómo se afectarán los organismos marinos y ayudarnos en nuestra habilidad de mitigar esos cambios. La situación no está perdida, los humanos podemos ayudar a los peces de arrecifes adaptarse al cambio climático. ¿Cómo lo hacemos? Reduciendo la sobrepesca de los peces de corales, preservando los arrecifes de corales y expandiendo la cobertura de áreas marinas protegidas, así podemos garantizar la estabilidad y crecimiento de las poblaciones de los peces de arrecifes de coral. Un aumento en las poblaciones de los estos peces significa un aumento en la variación genética lo cual aumenta las oportunidades de adaptación al cambio climático. En adición, para mejor entender las prácticas de pesca y conservación, hay maneras en donde toda la población puede ayudar a reducir su huella de carbón. Vamos a utilizar menos agua, vamos a reciclar y vamos a buscar maneras de reducir los carros en la carretera. Pequeños pasos como estos pueden hacer una diferencia bien grande, en especial si son cambios que adoptamos todos.

Para más información en que puedes hacer para luchar contra el cambio climático, visite:

https://www3.epa.gov/climatechange/wycd/

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