La evolución en un charco

Cuando a uno le hablan de la evolución de las especies tiende a pensar a en un proceso que lleva millones de años y que, por tanto, es difícil de observar para seres que, en bajada y con viento a favor, apenas logran vivir una centena de años. Sin embargo, el truco de la evolución consiste en introducir pequeños cambios aleatorios –mutaciones– que con el paso del tiempo y ante el cambio del ambiente puedan ayudar a la supervivencia de la especie o la transformen en una nueva. El libro en el que se dio a conocer la evolución, escrito por Charles Darwin y publicado en 1859, se llamaba justamente Sobre el origen de las especies mediante la selección natural y lo que pretendía –y logró con rotundo éxito– era explicar científicamente la maravillosa diversidad de seres vivos de nuestro planeta, por qué hay tantas especies distintas y, no menos importante, por qué algunas de ellas sobreviven y otras no.

Dentro del marco de la evolución, cuando una especie de planta o animal –o cualquier otro ser vivo como las bacterias, arqueas u hongos– da lugar a una nueva especie, el fenómeno se denomina “especiación”. Por ello al toparme con un artículo escrito por brasileños y un compatriota sobre un pez anual neotropical, el Austrolebias wolterstorffi, las pupilas se me dilataron y me envolvió una alegría similar a la que se siente cuando un futbolista uruguayo anota un gol en una liga extranjera: los autores muestran evidencia para sostener que esos pececitos se están especiando y que las poblaciones brasileñas y uruguayas podrían convertirse en especies distintas. La evolución en acción, ante nuestros ojos... y encima en charcos temporales pequeños.

Hermandad gaúcha

En el artículo los investigadores muestran su trabajo con Austrolebias wolterstorffi, un pez anual “que está en peligro crítico y vive en charcos temporales en zonas restringidas de el sur de Brasil y Uruguay”. Para quienes no las conocen, las austrolebias son unos peces increíbles: viven en charcos y pertenecen a lo que se conoce como peces anuales porque en un año nacen, se reproducen frenéticamente, ponen huevos y mueren. Los huevos quedan en el charco y, por paradójico que parezca, para eclosionar necesitan que el charco se seque al menos una vez. Esta característica es la que da pie a que haya gente que diga que son peces que caen con la lluvia, pues aparecen “mágicamente” en charcos que se vuelven a formar con las precipitaciones. Pero volvamos a los investigadores.

Para el trabajo analizaron “los niveles de diversidad genética y diferenciación morfométrica intentando reconstruir el escenario espaciotemporal mediante el que Austrolebias wolterstorffi alcanzó su distribución actual”. Para ello analizaron parte del ADN mitocondrial de 122 especímenes y genes RHO de 110 especímenes, así como evaluaron las variaciones en la forma de 92 especímenes (43 machos, 49 hembras) recolectados en toda su zona de distribución, que comprende charcos temporales al norte de la Laguna de los Patos en Brasil y al sur de la Laguna Merín en Uruguay. A partir de esta labor, los científicos concluyen en que sus análisis muestran “altos niveles de diferenciación genética entre las poblaciones y un patrón de divergencia de aislamiento-por-distancia”. Agregan que “las diferencias, sumadas a pequeñas diferenciaciones morfométricas detectadas para la mayoría de los grupos, sugieren la ocurrencia de una especiación incipiente como consecuencia de una fragmentación alopátrica”. Esta fragmentación alopátrica –es decir, una especiación por aislamiento geográfico– les indica que “la población ubicada en la llanura costera del noroeste de Rio Grande do Sul presentaba la divergencia más antigua”.

El biólogo encargado de suministrar los especímenes y muestras de nuestro país fue Marcelo Loureiro, docente e investigador del Instituto de Biología de Facultad de Ciencias y curador de la colección de peces del Museo Nacional de Historia Natural. “El artículo es parte de la tesis de maestría de Daiana Garcez, de la Universidad Federal do Rio Grande, a quien conocía de algunos congresos y que trabajaba con peces anuales”, dice sonriente Loureiro, mientras afirma que los congresos sirven precisamente para hacer posible este tipo de colaboraciones. Al enterarse de que su colega norteña estaba estudiando a las Austrolebias wolterstorffi, Loureiro le informó que en la colección de peces de la Facultad de Ciencias tenían ejemplares catalogados y tejidos para obtener ADN.

¿Nace una nueva especie?

Mientras explica que los peces anuales están más asociados a los humedales y a los afluentes de las lagunas, Loureiro señala que la protagonista de esta investigación, Austrolebias wolterstorffi, “está en la parte baja y los humedales del río Cebollatí y en el Tacuarí. Si bien en el Yaguarón todavía no la hemos encontrado, de ahí hasta Porto Alegre es una especie de amplia distribución en estos sistemas”. Resumiendo las conclusiones del paper publicado en la revista Environmental Biology of Fishes, Loureiro señala que “los colegas sugieren que esas austrolebias están en un proceso de especiación; por un lado las de la cuenca de la Laguna de los Patos y por otro las del sur, que son las que tenemos en Uruguay”.

Las austrolebias, como otros peces anuales, tienen características que entre otras cosas las hacen atractivas para estudios sobre la evolución. “Hay una hipótesis, que a veces tiene mucha evidencia a favor y a veces no tanto, que postula que los peces anuales se prestan a la especiación”, dispara Loureiro, que luego amplía: “A diferencia de los ríos, que son como una carretera en la que los peces se mueven fácilmente en grandes áreas, los peces anuales están en las márgenes, en estos ambientes que que se secan, por lo que sólo se conectan con otros humedales cuando hay grandes crecidas”, lo que provoca que los peces anuales tiendan a quedarse aislados. “El aislamiento es una de las bases para generar especies”, relata el biólogo, que afirma: “No comunicarte con otra población de lo que previamente era tu misma especie a la larga hace que se acumulen variaciones independientes, y en un momento sos una especie diferente. Los peces anuales se prestan mucho para eso, y de hecho el género Austrolebias, en el que se encuentra wolterstorffi, tiene descritas, hasta el momento, 47 especies”.

De esas 47 especies, el experto detalla que la mayoría está en Rio Grande do Sul y en Uruguay –hay algunas en Argentina– y que en nuestro país hay unas 20 especies. “De esas 20 algunas tienen rasgos de distribución muy acotados, lo que apoya un poco a esta teoría de la especiación de los peces anuales, ya que tienden a aislarse y a diferenciarse”. Pero además del aislamiento, Loureiro añade otro factor que favorece la especiación: el corto tiempo generacional de los peces anuales. El hecho de que tengan una vida corta –cuenta que en laboratorio se ha mostrado que empiezan a envejecer rápidamente antes del segundo año– y que haya una nueva generación por año “hace que tengan muchas meiosis, que todos los años haya muchas mutaciones en las células germinales, y eso hace que la evolución sea más rápida, o al menos más rápida que la de un organismo como el nuestro, que llega a los 80 años y nuestras generaciones son de 20 años”. El cóctel para la especiación se completa entonces: “Si al aislamiento le sumamos que todos los años hay un evento reproductivo, es más fácil que se acumulen diferencias entre esos grupos aislados”, resume Loureiro.

Sin embargo, Loureiro es un científico responsable, y por lo tanto le gusta aclarar los tantos. “Cuando se dice que las wolterstorffi están en proceso de especiación, se trata de una hipótesis”, advierte, mostrando que para la ciencia es más importante hablar claro que quedarse con un titular impactante. Así, el biólogo señala que están en un “proceso de diferenciación” y que no podemos saber con certeza que en 1.000 años sean dos especies distintas. “Pueden cambiar las condiciones climáticas y que se contacten nuevamente, por ejemplo si bajara el nivel del mar, pero si las condiciones de aislamiento se mantienen, eventualmente podrán llegar a ser dos especies diferentes”.

¿Qué especie de especie?

“Las Austrolebias wolterstorffi están diferenciadas poblacionalmente, lo que es el primer paso en la dirección de pasar a ser una nueva especie”, afirma Loureiro, y agrega que esa diferenciación se da a nivel genético “porque morfológicamente no hay tantas diferencias”. Es más, señala que con los peces anuales, tras años de exploración e investigación, “la parte morfológica ya está bastante revisada y a ese nivel ya se delimitó casi que todo lo que es fácilmente visible. Para determinar las nuevas especies ahora lo más fuerte va a ser el trabajo en genética”.

Pero más allá de ese proceso, Loureiro introduce la polémica: “Hay que tener en cuenta que el tema de la especie es un componente gigante dentro de la teoría evolutiva. Hay muchas opiniones de lo que es una especie. Por ejemplo está el concepto biológico, el que más ha permeado en el público en general e incluso en esta facultad, que es el que dice que dos animales son de especies distintas cuando no pueden tener descendencia viable. Sin embargo, no todos estamos de acuerdo con que ese sea el concepto a aplicar”. Loureiro aclara que no se trata de que esta concepción de especie sea errónea: “Nosotros y los leones no nos podemos reproducir, en ese caso está clarísimo. Pero cuando cambiás la distancia, las cosas son más complejas”. Hablamos por ejemplo de la hibridación entre los neandertal (Homo neanderthalensis) y cromañones (Homo sapiens), dos especies distintas que hoy sabemos que se cruzaron en reiteradas ocasiones, al punto de que hoy se encuentra entre 2% y 3% de genes neandertales en la población europea.

“El tema de la especie es un concepto abierto. Y creo que más que la parte teórica, que está bastante solucionada, el problema mayor se da en la práctica. La clásica dice que si se cruzan y tienen híbridos fértiles no deberían ser especies diferentes. Pero el tema debería ser si se cruzan en la naturaleza; si las cruzo en un laboratorio no es real, es un artificio, uno está empujándolas a que pase eso”. Y para dejar claro su punto, Loureiro recurre a un ejemplo fascinante: “Los peces anuales son muy promiscuos, tienen que reproducirse con lo primero que encuentran porque su vida reproductiva es corta. Yo he visto en un acuario a un pez anual cortejando a una castañeta, que es un pez cíclido, ya no de otra especie sino de otra familia y otro orden”. El biólogo cuenta, entre risas, que si bien la castañeta no tiene una cara muy expresiva, para él miraba a la austrolebias con perplejidad. “Si forzás la convivencia en una pecera, los peces anuales capaz que producen huevos a pesar de ser de diferentes especies. Y capaz que son viables, pero eso habría que verlo en múltiples generaciones, porque puede ser una viabilidad subóptima. El tema de la especie es más complejo que el fenómeno de la reproducción”.

Loureiro se siente más cómodo sumando a la información genética la distribución geográfica de las especies. “Es un criterio que se utiliza cada vez más. La identidad geográfica no puede ser la única evidencia, pero se utiliza cada vez más para determinar especies. Si a una distribución distinta le sumás variables morfológicas o mutaciones en el ADN mitocondrial tenés más para apoyarte, aunque esos animales al cruzarse tengan descendencia viable”.

¿Mañana es tarde?

El trabajo permite pensar que las Austrolebias wolterstorffi están en un proceso de especiación. ¿Podría suceder que una especie que todavía no existe ya esté en peligro de extinción? Dado que las wolterstorffi están en peligro crítico, los autores del trabajo señalan que, dado el fenómeno que observaron, “es claro que deben ser tomadas estrategias de conservación independientes para la mayor parte de las áreas cubiertas en este estudio”. Loureiro enfatiza la conclusión a la que llegó con sus colegas: “Cuando uno pretende conservar la diversidad biológica quiere conservar varias cosas. Los ecosistemas y su funcionamiento por un lado, pero también proteger la diversidad genética dentro la especie. Si las especies de Brasil tienen variaciones genéticas que no tienen las de acá, tenés que tratar de conservar las dos variantes, porque cuanto más diversidad genética tenga una especie, más posibilidades tiene de adaptarse a un cambio”.

Es que la evolución opera así: sobre un abanico variable de genes que son los que permiten la adaptación. Para Loureiro, entonces, “no sólo importa conservar a la especie wolterstorffi, sino que dado que vimos que hay diferencias entre las poblaciones, hay que apuntar a estrategias locales de conservación. En este momento se apunta mucho a lo global, pero sin lo local la conservación de la biodiversidad no va a funcionar. Este trabajo lo demuestra”, dice con un tono un poco más serio, para terminar agregando: “Si Brasil hace un esfuerzo de conservación de esta especie pero Uruguay no hace nada, capaz que la especie se conserva, pero se perderá parte de su diversidad”.

Sobre los peligros que acechan a nuestras austrolebias, Loureiro señala que en para él “la principal amenaza para los peces anuales, viendo el campo, es el cultivo de soja, y eso sin entrar en la parte de los herbicidas y los combos tecnológicos, sobre los que no hay trabajos en nuestro país para estos peces en particular”. Loureiro cuenta que en Brasil hicieron trabajos sobre herbicidas y peces anuales y vieron que afectan cuestiones reproductivas, por lo que esto tristemente debe estar sucediendo también en nuestro país. “El tema con la soja es que he visto que es el cultivo que más transforma la tierra, y eso preocupa en la zona de Soriano, donde tenemos evidencia de varios charcos que ya no están más. Gente de la zona nos contaba orgullosa que habían aplanado todo el terreno...”, dice con un mezcla de impotencia y perplejidad.

Pero a la soja se suma otra variable: “Además de por el uso de la tierra, los peces anuales corren riego también por los coleccionistas. En Uruguay esos coleccionistas de peces pululan, y si entrás en páginas de internet ves que argentinos, españoles y alemanes vienen a nuestro país a recolectar peces anuales”. Loureiro dice que las regulaciones son un poco laxas y no están claras, pero al ser animales vertebrados silvestres, los peces anuales están protegidos por la Ley de Protección a la Fauna Silvestre y su colecta, captura, modificación de nidos y otras interferencias están estrictamente prohibidas salvo excepciones. También cuenta que los huevos de peces anuales, como resisten fuera del agua, son traficados mundialmente. Uno puede comprar mediante internet “una bolsita de huevos de austrolebias de Uruguay a un alemán. Capaz que a un pez ampliamente distribuido y con muchas poblaciones, esta actividad no lo afecta demasiado. Pero en los peces anuales, que capaz que se encuentran en un charco solo, si van españoles, argentinos, alemanes y los uruguayos al mismo charco el mismo año, capaz que afectan a una población”.

Por último señala que hay arrozales, más que nada en la zona del río Yaguarón, que han barrido enteramente con los charcos temporales –y con ellos a poblaciones enteras de peces anuales– y otro peligro más: “Las Austrolebias viarius, que se encuentran en la cuenca de la Laguna de Castillos y en la cuenca media del Cebollatí, a la que le hicimos la evaluación de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, nos quedaron en la categoría “amenazada”. El problema para las A. viarius en la cuenca de la Laguna de Castillos no son tanto las plantaciones –porque por ahora la cuenca aguanta en la actualidad bastante bien sin arroz–, sino el turismo. Hay muchos charcos en la zona de la ruta 10 yendo a Valizas, y la gente ha secado charcos ya sea por los mosquitos o porque les molesta el agua”.

Austrolebias wolterstorffi ha demostrado ser un pez anual más que interesante. Pero, como dice Loureiro, “es una especie de lo que antes se llamaban megalebias, unas austrolebias gigantes, que tienen más requerimientos que las más chicas”. Si no se protegen a nivel local, la posible nueva especie podría enfrentarse a nubarrones más oscuros que necesarios para llenar el charco temporal. “Pasa en general con todos los organismos; cuanto más grandes, más difícil les resulta acomodarse”, dice Loureiro, y los dos pensamos en la única excepción a ese regla: ese mono altanero que al menos tiene la capacidad de investigar la vida que lo rodea y que a veces, como en esta investigación, alerta para que dejemos de confinarla a charcos cada vez más pequeños.

Artículo: “Phylogeography of the critically endangered neotropical annual fish, Austrolebias wolterstorff: genetic and morphometric evidence of a new species complex”.

Publicación: Environmental Biology of Fishes (setiembre 2018).

Autores: D Garcez, C Barbosa, M Loureiro, M Volcan, D Loebmann, F Quintela, L Robe.

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