Ante cambios en el régimen de lluvias producidos por el calentamiento global, algunas especies de Austrolebias, peces anuales de charcos temporales de Uruguay, parecen seguir adelante con sus vidas adaptándose con relativo éxito. Pese a ello, las resilientes Austrolebias deben enfrentar amenazas mucho más terribles y urgentes que el cambio climático.
Mucho se habla del cambio climático, expresión acuñada en Estados Unidos para referirse de una forma menos dramática al fenómeno del calentamiento global que venía siendo observado por numerosos investigadores de varias partes del mundo. Modelos predictivos del aumento de la temperatura y de los niveles del mar, políticas públicas tendientes a la adaptación y la resiliencia, cantidades enormes de investigación científica, miradas apocalípticas y hasta un tozudo negacionismo se revuelcan en un mismo lodo.
Sin embargo, las ocasiones en que todo ese merengue puede bajarse al terreno y puede estudiarse cómo el cambio climático afecta la vida de los organismos no son muchas. Y eso fue lo que le sucedió, casi sin proponérselo, al investigador Daniel García, que cuando en 2015 realizaba muestreos de Austrolebias en charcos temporales de Villa Soriano junto a su colega Emanuel Machín, pensó que la gran sequía, como le dijo su tutor, Marcelo Loureiro, había extinguido a su población de estudio. Pero no fue así, y el resultado de esas observaciones en un clima desbarajustado –luego de la gran sequía llegaron lluvias intensas, de esas en las que en pocos días llueve lo que en uno o dos meses– terminó en la publicación del artículo “Cambiando los patrones de crecimiento en un plantea cambiante: cómo un cambio en la fenología afecta rasgos de historia de vida críticos en los peces anuales” en la revista Freshwater Biology.
Con ustedes: los protagonistas
Esta historia tiene viarios personajes. El primero de ellos es el cambio climático, que si bien no necesita muchas presentaciones, en el artículo publicado se recuerda que es causante de “modificaciones en la distribución espacial y temporal de las precipitaciones y la temperatura” y que estos cambios “pueden afectar la biodiversidad”. Un segundo participante de este relato son los charcos temporales, como los que hay en la región de Soriano, donde Daniel García hacía sus muestreos en 2015. “Los charcos temporales son ambientes extremos que dependen de ciclos estacionales naturales que van de fases acuáticas a desecadas” reseñan en el trabajo, que enfatiza que “muchos organismos que explotan esos ambientes están exclusivamente adaptados a la periodicidad del hábitat”. Dicho en otras palabras: hay especies que cuentan con esos cambios estacionales para sobrevivir.
Es así que introducimos a unas de las estrellas vivientes: las Austrolebias. Se trata de un tipo de peces anuales que “dependen de patrones de precipitación específicos y que están adaptados a ciclos naturales de inundación y disecado de los charcos”. Lo que para nosotros, los mamíferos, lleva años o décadas, para ellos se da en un período llamativamente breve: nacer, madurar, reproducirse y morir, todo en cuestión de los pocos meses en los que los charcos están llenos. En el frenesí reproductivo las Austrolebias depositan sus huevos en el fondo del charco. Y esos huevos son realmente maravillosos: gracias a un mecanismo llamado “diapausa”, los embriones hacen paradas en su desarrollo que obedecen a cambios en el ambiente. La primera diapausa se da cuando el charco tiene agua. Luego, por paradójico que suene, estos peces, o mejor dicho sus huevos, necesitan que el charco se seque. Entonces los embriones siguen su desarrollo hasta entrar en la diapausa 2, con el charco aún seco, y son capaces de aguantar mucho tiempo, incluso años. Cuando el sustrato se comienza a humedecer, retoman el desarrollo hasta la diapausa 3, donde sólo pueden aguantar unos pocos días. Si, lluvias mediante, se llena el charco, los huevos eclosionan y los peces entran desesperadamente a comer para crecer, buscando reproducirse antes de morir. Pero si el charco no se llena, los embriones mueren en poco tiempo. Es triste, pero las Austrolebias nunca conocen a sus progenitores: cuando llegan al mundo, como el charco estuvo secó por meses, sólo conocen a peces de su misma generación.
Las otras estrellas vivientes de esta historia son Daniel García y Emanuel Machín, investigadores que, orientados por Marcelo Loureiro y Martin Reichard, salieron a muestrear en 2015 Austrolebias en las proximidades de Villa Soriano. Las especies que buscaban, tomaban con pequeños calderines, medían y fotografiaban para luego devolver al agua eran tres: Austrolebias bellotii, Austrolebias nigripinnis y Austrolebias elongatus. Como de esta última aparecieron pocos ejemplares, para el trabajo usaron sólo la información sobre las A. bellotii y A. nigripinnis. Muestrearon 18 charcos durante el invierno, estación en la que están llenos de agua y peces. Y entonces el clima les jugó una mala pasada: “A mitad del invierno la región experimentó una inesperada disecación de los charcos que usualmente contienen agua desde el otoño hasta bien entrada la primavera”. Sin agua en la que vivir, sus Austrolebias no pudieron hacer otra cosa que morir. Sin embargo, tras unas lluvias intensas, que provocaron inundaciones en varias partes del país con miles de evacuados, varios charcos volvieron a llenarse. En 53% de ellos una segunda cohorte –o camada– de Austrolebias volvió a eclosionar. “Dado que el cambio climático modifica los regímenes de precipitación e incrementa la incidencia de lluvias abreviadas y concomitantes períodos de sequía y lluvias intensas”, dicen, y dado que la vida en los charcos temporales depende de cierta estabilidad de esos ciclos, los investigadores se preguntaron “cómo estos cambios pueden alterar la viabilidad de las poblaciones que ocupan esos ambientes”.
Trump adoraría a las Austrolebias
García y Machín, junto con Laureiro y los investigadores del Instituto de Biología de Vertebrados de la Academia Checa de Ciencias, Carl Smith y Martin Reichard, compararon el crecimiento y la maduración de las primeras Austrolebias. Muchas de ellas murieron en la sequía, con las de la segunda camada, tanto de las especies A. bellotii como A. nigripinnis. A pesar de que la segunda camada de Austrolebias nació en el invierno y por tanto tuvo menos tiempo hasta la llegada del verano, cuando los charcos volvieron a secarse, se adaptaron al tiempo acortado de una forma fantástica: crecieron 40% más rápido que las Austrolebias de la primera camada y alcanzaron antes la madurez sexual. Mientras que las Austrolebias que nacieron en los meses habituales alcanzaron su mayor tamaño en un período de entre 150 y 170 días, las Austrolebias pos sequía lo hicieron sólo en unos 100. Las Austrolebias bellotii de la segunda camada alcanzaron, además, un tamaño menor, dedicando más recursos a desarrollar sus tejidos sexuales. De esta manera, pese al menor tiempo para vivir, ambas especies lograron reproducirse con éxito, dejando el charco plagado de huevos para que sus genes volvieran a nadar en Soriano.
Los autores señalan: “Mientras el cambio climático puede alterar la ecología de muchas especies [...] mostramos que A. bellotii parece ser capaz de lidiar con esporádicos cambios en los patrones de lluvia”. Agregan que “el rápido desarrollo se la segunda cohorte de peces estuvo asociado con una madurez más temprana y una mayor inversión en tejidos reproductivos”, por lo que concluyen que su estudio “demuestra que los peces anuales pueden expresar una plasticidad adaptativa del desarrollo que puede amortiguar las consecuencias negativas de un ciclo climático inusual”. Al final incluyen una frase que sería la que pondría contento al presidente de Estados Unidos, Donald Trump, conocido negador de los problemas causados por el cambio climático: “Demostramos que la plasticidad fenotípica puede mitigar significativamente los impactos negativos de las condiciones ambientales alteradas y representan un mecanismo poderoso que permite a los organismos lidiar con el cambio climático”.
No tan rápido, Donald
Cuando le digo a García, del Departamento de Ecología y Evolución de Facultad de Ciencias, que nos recibe en el Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable, que su trabajo sobre las Austrolebias le causaría regocijo a Trump, ríe de forma contagiosa, pero lo niega enfáticamente: “Este trabajo lo que dice es que ante estas condiciones cambiantes, las Austrolebias pudieron zafar gracias a estos cambios del ritmo de crecimiento y una mayor inversión en tejidos sexuales. Ahora, si la frecuencia de este tipo de eventos empieza a ser cada vez mayor, ahí hay que ver qué pasa”.
García prefiere hablar de lo que observaron ante una sequía seguida de lluvia intensa en particular y no sobre el cambio climático en general: “Nos deberíamos acotar a lo que le pasó. La tendencia predicha por los modelos de cambio climático es que, con el aumento de la temperatura, serán más frecuentes los períodos de sequía intercalados con precipitaciones intensas. Eso fue lo que más o menos pasó cuando estábamos haciendo los muestreos, por lo que le dimos ese contexto al artículo”. “Obviamente para hacer un estudio en serio sobre el cambio climático hay que hacer estos muestreos durante muchos años”, explica. “Lo que sí vimos es que esa fase seca que se dio no era común en los registros de lluvia de la región en el período que iba de 2009 a 2015, que fue cuando hicimos el muestreo. Febrero de ese año fue muy seco comparado con los años anteriores, y en agosto las lluvias fueron muy superiores a las registradas con anterioridad”. La sequía los tomó por sorpresa: “En realidad estos resultados más bien nos vinieron. Cuando empezamos en mayo no esperábamos tener una etapa seca a mitad de año. A la tercera salida que hicimos se empezaron a secar algunos charcos y pensamos que nos iba a arruinar el plan de muestreo”. De hecho, García no oculta la sorpresa que tuvo cuando vieron que los charcos volvían a llenarse y que en ellos volvían a haber nuevos peces: “Sinceramente no sabíamos si eso iba a suceder”. Por suerte sucedió y pudieron obtener valiosa información.
Austrolebias nigripinnis. Foto: Guille Iván Spajic
Foto: Guille Iván Spajic
“Lo que vimos es que ambas especies se apuraron a crecer a un tamaño que les permitiera desarrollar las gónadas”, dice García sobre la segunda camadas de Austrolebias. Sobre el hecho de que las A. bellotii no alcanzaran su tamaño normal de adultos pero las A. nigripinnis sí, reflexiona: “Las Austrolebias nigripinnis son bastante más chicas en su tamaño final que las Austrolebias bellotii: alcanzan un tamaño final de cuatro centímetros, mientras que las bellotii superan los seis centímetros. Vimos bien claro que la segunda cohorte de A. bellotii no llegó al tamaño final al que llegaron los individuos de la primera cohorte, lo que sí sucedió con A. nigripinnis. Las causas de esto no las sabemos, pero para mí tienen que ver en que el tiempo acelerado de todas formas le alcanza a A. nigripinnis para llegar a su tamaño final, mientras que en el caso de A. bellotii no”. Uno entiende y empatiza con A. bellotii: más vale ser más pequeño y pasar los genes a la próxima generación que esperar a ser un pez lo más grandote posible y morirse antes de alcanzar la madurez sexual.
“Esto no implica que A. bellotii tenga una mayor plasticidad que A. nigripinnis, sino que en su caso es más evidente que sacrificó tamaño corporal para desarrollar sus gónadas sexuales. Austrolebias nigripinnis tiene plasticidad a su manera, ya que tanto machos como hembras crecieron más rápido, lo que es un síntoma de esa plasticidad que tienen”, aclara García. “La plasticidad fenotípica sería la capacidad de un genotipo para expresar diferentes fenotipos dependiendo de las condiciones ambientales, que en este caso las llevó a crecer más rápido y madurar antes”. Para el investigador esto no debería sorprender: “Si uno piensa en los ambientes en los que viven los peces anuales, es de esperar que tengan plasticidad fenotípica. Están adaptados a ambientes en lo que en un año determinadas condiciones pueden durar dos meses, el que viene siete, por lo que creo que todos tienen cierta plasticidad”.
Peligros mayores que el cambio climático
Fuera del chiste sobre Trump, el estudio refleja que si bien el cambio climático es un asunto grave y que hay que trabajar para evitarlo, los problemas más acuciantes, urgentes y sobre los que sí podemos hacer muchas cosas son otros. “Los peces anuales, en los ambientes en los que viven, son bastante importantes porque son los depredadores tope del charco. Comen zooplancton pero también comen larvas de insectos, por lo que las consecuencias de la desaparición de estas especies podrían ser medio complicadas”, dice el investigador y agrega que en varias ocasiones fueron corridos en el campo dada la abundancia de mosquitos.
Las Austrolebias parecen no necesitar un gabinete interministerial sobre el cambio climático. Los peligros para estos peces fascinantes, capaces de tener un ciclo de vida tan insólito, son varios. García nos muestra fotos aéreas de la zona cercana a la entrada de Villa Soriano, donde están los charcos que estuvo estudiando. Señala algunas manchas de agua rodeadas de un verde intenso y unas marcas rectas que salen de ellos. El verde intenso son plantaciones de soja. Las marcas rectas, un problema para las Austrolebias: “Son canalizaciones de los charcos para secarlos y poder plantar soja también allí. Esa es la principal amenaza para estos peces anuales. Probablemente los cambios en el uso de la tierra sean el desafío más salado que tienen por delante”.
El problema no se limita a las cercanías de Villa Soriano. “En general casi todos los peces anuales de nuestro país están amenazados. Las especies que estudiamos tienen una distribución bastante amplia, abarcando partes de Uruguay y Argentina y una de ellas también de Paraguay, pero hay otras que tienen una distribución más restringida. Además del tema de la soja, el cultivo de arroz, sobre todo en Treinta y Tres y Rocha, amenaza a otras especies de peces anuales. Digamos que el principal problema para estos animales, como para muchos otros, es el humano. Hay algunas especies de Austrolebias que están en peligro según la lista de la UICN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza)”, dice.
En efecto, es el caso de algunas especies que viven sólo en Uruguay, como Austrolebias cienereus, que según la lista roja de la UICN está en la categoría de amenaza Peligro Crítico y Austrolebias viarius, que está en Peligro. Austrolebias affinis, que vive en partes de Uruguay, Brasil y Argentina, está listada en la categoría Vulnerable. Sin embargo, la lista de Austrolebias a proteger aumenta si se tiene en cuenta la Lista de Especies prioritarias para la Conservación publicada en 2016 por el Sistema Nacional de Áreas Protegidas. Anoten porque a las tres ya mencionadas, y a las A. bellotii y A. nigripinnis del artículo de García, se le suman otras 14 especies de Austrolebias: A. alexandri, A. arachan, A. cheradophilus, A. charrua, A. elongatus, A. gymnoventris, A. luteoflammulatus, A. melanoorus, A. periodicus, A. prognathus, A. quirogai, A. reicherti, A. vazferreirai (que ya no se considera una especie distinta) y A. wolterstorffi. Sí, toda esa diversidad de peces vive, por ahora, en los charcos temporales de nuestro país (más algunas especies descubiertas recientemente, por ejemplo Austrolebias queguay, descrita en 2018 por Marcelo Loureiro y Wilson Serra).
Hay papeles que dicen que si hay monte nativo en un campo, el propietario no puede talarlo. ¿Habría que establecer una reglamentación que no permitiera desecar charcos temporales en terrenos productivos? “Sería algo muy bueno. Si tuviera poder de decisión, sin dudas haría algo de eso”, se ilusiona García. “No se trata sólo de los peces anuales. Los ambientes en los que viven son humedales, donde se purifica el agua dulce y hay una gran biodiversidad”, explica. “En charlas que doy en escuelas y liceos digo que los peces anuales pueden ser especies paraguas. Es un concepto de la conservación que implica que, al conservar una especie, se conserva otro montón de especies y los ambientes donde habitan”. Por eso es que se le da tanta importancia al oso panda: su capacidad de generar empatía sirve para conservar los bosques de bambú junto a toda su fauna y flora.
“Para mí los peces anuales podrían funcionar como especie emblemática, pero no desconozco que hay personas a los que los peces no les producen mucha empatía”, admite el investigador. No es su caso: a diferencia de algunos investigadores, que tras sus tesis desean un cambio de aire, la intención de García es seguir trabajando con ellas. “Si pudiera trabajar toda la vida con peces anuales estaría encantado. Casi todas las preguntas que te hagas las podés contestar con los peces anuales. Más allá de la parte ecológica, que es lo que me gusta a mí, son muy interesantes también para el laboratorio, dado que son vertebrados que cumplen todo su ciclo de vida en unos pocos meses”.
Las Austrolebias lidiaron bien con las alteraciones del clima en una ocasión y, leyendo esta investigación, es razonable pensar que tengan una plasticidad para adaptarse a muchos de los cambios que vendrán. Sin embargo, una maravilla evolutiva tan sorprendente, perfeccionada a lo largo de millones de años, corre el riesgo de echarse a perder por obtener unas toneladas más de soja o arroz. Puede que Trump diga que estos peces muestran que el cambio climático no es tan grave. Pero son muchos más los que no pueden decir que vamos bien como venimos.
Artículo: “Changing patterns of growth in a changing planet: How a shift in phenology affects critical life-history traits in annual fishes”.
Publicación: Freshwater Biology (agosto 2019).
Autores: Daniel García, Carl Smith, Emanuel Machín, Marcelo Loureiro, Martin Reichard.