El ADN del pulpo puede dar pistas sobre el futuro aumento del nivel del mar

La innovadora investigación se centró en la historia genética del pulpo de Turquet (Pareledone turqueti), que vive en el fondo marino de toda la Antártida, y en lo que podría revelar sobre la geología de la región a lo largo del tiempo.

Según el estudio publicado el juevesen la revista Science, el rastreo de encuentros pasados entre las distintas poblaciones de la especie sugiere que el colapso más reciente de la capa de hielo se produjo hace más de 100.000 años, durante un periodo conocido como el Último Interglaciar, algo que los geocientíficos sospechaban pero que no habían podido confirmar definitivamente.

"Este proyecto es apasionante porque ofrece una perspectiva totalmente nueva para resolver una cuestión de larga data en la comunidad geocientífica", afirma la autora principal del estudio, Sally Lau, investigadora postdoctoral de la Universidad James Cook de Australia.

"El ADN de los animales vivos actuales contiene toda la información sobre sus antepasados en el pasado, así que es como una cápsula del tiempo", explica.

El equipo de investigación llegó a sus conclusiones secuenciando el ADN de 96 pulpos Turquet recogidos por instituciones de todo el mundo y a través de capturas accidentales de la pesca a lo largo de los años. Las muestras más antiguas databan de la década de 1990, pero cuando se secuenciaron, sus genes proporcionaron lo que en esencia era un detallado árbol genealógico que se remontaba a millones de años.

Árbol genealógico del pulpo

El equipo estudió la información genética del pulpo de Turquet, que aparece en la imagen superior.

El análisis del ADN permitió a los investigadores saber si las distintas poblaciones de pulpos de Turquet se habían cruzado y en qué momento lo habían hecho.

"Es como hacer un 23andMe en el pulpo", dijo Lau, refiriéndose a la compañía de pruebas genéticas. "Esta información se transmite de padres a hijos y nietos y así sucesivamente".

En la actualidad, las poblaciones de pulpo de Turquet de los mares de Weddell, Amundsen y Ross están separadas por las plataformas de hielo de la Antártida Occidental, del tamaño de un continente, y no pueden entremezclarse.

Sin embargo, el estudio sugiere que hubo una última conectividad genética entre estas poblaciones hace unos 125.000 años, durante el Último Interglaciar, cuando las temperaturas globales eran similares a las actuales.

Este hallazgo indica que la capa de hielo de la Antártida Occidental se derrumbó en esa época, lo que habría inundado las regiones costeras pero abierto zonas de hielo en el fondo marino que los pulpos podrían ocupar, encontrándose y reproduciéndose con miembros de las poblaciones de Turquet que antes estaban separados geográficamente.

"Lo que hace importante a la WAIS es que también es el mayor contribuyente actual de la Antártida al aumento global del nivel del mar. Un colapso completo podría elevar el nivel global del mar entre 3 y 5 metros", afirma en un comunicado Jan Strugnell, autor del estudio y profesor y director del Centro de Pesca Tropical Sostenible y Acuicultura de la Universidad James Cook. Strugnell fue el primero en tener la idea de utilizar métodos genómicos para investigar si la capa de hielo se había colapsado durante el Último Interglaciar.

"Comprender cómo se configuró la WAIS en un pasado reciente, cuando las temperaturas globales eran similares a las actuales, nos ayudará a mejorar las proyecciones futuras de aumento del nivel del mar", afirmó.

Sally Lau (derecha), investigadora postdoctoral de la Universidad James Cook de Australia, y Jan Strugnell, profesor y director del Centro de Pesca y Acuicultura Tropicales Sostenibles de la Universidad James Cook, dirigen la investigación.

¿Por qué pulpos?

El equipo eligió esta especie de pulpo para el estudio porque los animales son relativamente inmóviles -sólo pueden arrastrarse por el fondo marino-, lo que significa que es más probable que se reproduzcan dentro de sus poblaciones locales genéticamente diferenciadas. En cambio, una especie marina que se desplaza con rapidez, como el krill, tendría un ADN más homogéneo, lo que difuminaría las conexiones genéticas históricas, explica Lau.

Además, la biología del pulpo de Turquet está relativamente bien estudiada y los científicos conocen la tasa de mutación de su ADN y el tiempo de generación, que son cruciales para una datación molecular precisa, añadió Lau.

Estudios anteriores con especies de crustáceos y moluscos marinos habían detectado una firma biológica del colapso de la plataforma de hielo con conectividad directa entre los mares de Ross y Weddell, señaló Lau. Pero el nuevo estudio sobre el pulpo Turquet fue el primero con suficientes datos de alta resolución y un tamaño de muestra adecuado para entender si esa conectividad genética fue impulsada por el colapso de la capa de hielo o por un movimiento mucho más gradual de los pulpos alrededor de sus bordes.

Lau señaló que el enfoque genético de su equipo no podía revelar con exactitud cuándo se produjo el colapso de la capa de hielo ni cuánto tiempo duró. Sin embargo, con muestras frescas de pulpo y técnicas de análisis de ADN más avanzadas, podría ser posible resolver estas cuestiones en el futuro.

"Nos encantaría seguir utilizando el ADN para explorar otras zonas de la Antártida con una historia climática poco conocida", afirma. "Buscamos constantemente nuevas especies para poner a prueba estas cuestiones científicas".

Estudio "pionero

En un comentario publicado junto al estudio, Andrea Dutton, profesora del departamento de Geociencias de la Universidad de Wisconsin-Madison, y Robert M.DeConto, profesor de la Escuela de Tierra y Sostenibilidad de la Universidad de Massachusetts Amherst, calificaron la nueva investigación de "pionera".

Señalaron que, aunque se han ido acumulando pruebas geológicas de que la extensión helada de la capa de hielo de la Antártida occidental pudo colapsarse durante el Último Interglaciar, "cada una de las conclusiones de los estudios ha venido acompañada de advertencias".

Aportar un conjunto de datos totalmente distinto a esta cuestión urgente "planteaba algunas preguntas intrigantes, como si esta historia se repetirá, dada la trayectoria actual de la temperatura de la Tierra", añadieron.

El uso de la genómica del pulpo fue "una forma innovadora y emocionante" de abordar una cuestión importante sobre el cambio climático histórico, dijo Douglas Crawford, profesor de biología marina y ecología de la Universidad de Miami que no participó en la investigación.

"Se trata de un estudio cuidadoso, con una muestra de tamaño suficiente y un conjunto de marcadores genéticos cuidadosamente examinados", añadió.

"Toma una hipótesis desafiante y utiliza un conjunto de datos totalmente independiente que (en última instancia) apoya WAIS se derrumbó", dijo por correo electrónico.