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El ADN del pulpo parece confirmar la teoría de los científicos sobre un antiguo misterio geológico
(CNN) -- Un estudio sobre el ADN del pulpo podría haber resuelto el misterio de cuándo colapsó por última vez la capa de hielo de la Antártida occidental (WAIS, por sus siglas en inglés), lo que podría aportar información valiosa acerca de cuánto pueden aumentar los niveles del mar en el futuro bajo un clima más cálido.
La innovadora investigación se centró en la historia genética del pulpo de Turquet (Pareledone turqueti), que vive en el fondo marino de la Antártida, y en lo que podría revelar sobre la geología de la región a lo largo del tiempo.
El rastreo de encuentros pasados entre las diversas poblaciones de la especie sugirió que el colapso más reciente de la capa de hielo ocurrió hace más de 100.000 años, durante un período conocido como el Último Interglacial, algo que los geocientíficos sospechaban pero no habían podido confirmar definitivamente, según el estudio publicado este jueves en la revista Science.
"Este proyecto es emocionante porque ofrece una perspectiva completamente nueva para resolver una pregunta de larga data en la comunidad de geociencias", dijo la autora principal del estudio, Sally Lau, investigadora postdoctoral en la Universidad James Cook, en Australia.
"El ADN de los animales vivos de hoy contiene toda la información sobre sus antepasados (en el) pasado, por lo que es como una cápsula del tiempo", dijo.
El equipo de investigación llegó a sus conclusiones secuenciando el ADN de 96 pulpos de Turquet recolectado por instituciones de todo el mundo y mediante la pesca incidental a lo largo de los años. Las muestras más antiguas datan de la década de 1990, pero cuando se secuenciaron, sus genes proporcionaron lo que era esencialmente un árbol genealógico detallado que se remontaba a millones de años.
Árbol genealógico del pulpo
El equipo estudió la información genética del pulpo de Turquet, que se muestra arriba. (Dave Barnes/Estudio Antártico Británico)
El análisis de ADN permitió a los investigadores comprender si diferentes poblaciones de pulpos de Turquet se habían cruzado y en qué momento se había producido ese cruce.
"Es como hacer un 23andMe con el pulpo", dijo Lau, refiriéndose a la empresa de pruebas genéticas. "Esta información se transmite de padres a hijos y nietos, etcétera".
Hoy en día, las poblaciones de pulpo de Turquet en los mares de Weddell, Amundsen y Ross están separadas por plataformas de hielo de la Antártida occidental del tamaño de un continente, lo que no les permite entremezclarse.
Sin embargo, el estudio sugirió que hubo una última conectividad genética entre estas poblaciones hace unos 125.000 años, durante el Último Interglacial, cuando las temperaturas globales eran similares a las actuales.
Este hallazgo indicó que la capa de hielo de la Antártida Occidental se había derrumbado durante este tiempo, un evento que habría inundado las regiones costeras pero que habría abierto áreas cubiertas de hielo en el fondo marino que los pulpos pudieron ocupar, encontrándose y reproduciéndose con miembros de las poblaciones de Turquet que alguna vez estuvieron geográficamente separadas.
"Lo que hace que la capa de hielo de la Antártida occidental sea importante es que también es la mayor contribuyente actual de la Antártida al aumento global del nivel del mar. Un colapso total podría elevar el nivel global del mar entre 3 y 5 metros", dijo en un comunicado el autor del estudio, Jan Strugnell, profesor y director del Centro de Acuicultura y Pesca Tropical Sostenible de la Universidad James Cook. A Strugnell se le ocurrió por primera vez la idea de utilizar métodos genómicos para investigar si la capa de hielo se había derretido durante el último interglacial.
"Comprender cómo se configuró la capa de hielo de la Antártida Occidental en el pasado reciente, cuando las temperaturas globales eran similares a las actuales, nos ayudará a mejorar las proyecciones futuras del aumento del nivel del mar", dijo.
Sally Lau (derecha), investigadora postdoctoral en la Universidad James Cook en Australia, y Jan Strugnell, profesor y director del Centro de Acuicultura y Pesca Tropical Sostenible de la Universidad James Cook, dirigen la investigación. (Joe Perkins)
¿Por qué pulpos?
El equipo eligió esta especie de pulpo para el estudio porque se trata de animales que 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. Por el contrario, una especie marina de rápido movimiento como el krill tendría un ADN más homogéneo, borrando las conexiones genéticas históricas, dijo Lau.
Además, la biología del pulpo de Turquet fue relativamente bien estudiada y los científicos comprenden la tasa de mutación de su ADN y el tiempo de generación, que son cruciales para una datación molecular precisa, añadió Lau.
Utilizar la genómica del pulpo es “una forma innovadora y apasionante” de abordar una cuestión importante sobre el cambio climático histórico, afirmó un experto. (Louise Allcock)
Estudios anteriores que involucraban 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 del pulpo de Turquet fue el primero con suficientes datos de alta resolución y un tamaño de muestra adecuado para comprender 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 dijo que el enfoque genético de su equipo no pudo revelar exactamente cuándo colapsó la capa de hielo o cuánto tiempo duró ese evento. Sin embargo, con muestras frescas de pulpo y técnicas de análisis de ADN más avanzadas, esas preguntas podrían responderse en el futuro.
"Nos encantaría seguir utilizando el ADN como indicador para explorar otras partes de la Antártida cuya historia climática no se comprende bien", dijo. "Buscamos constantemente nuevas especies para poner a prueba estas cuestiones científicas".
Estudio "pionero"
En un comentario publicado junto con el 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, si bien se había ido acumulando evidencia geológica de que la extensión helada de la capa de hielo de la Antártida occidental podría haber colapsado durante el último período interglacial, "los hallazgos de cada estudio vienen con salvedades".
Utilizar un conjunto de datos completamente diferente para abordar esta cuestión urgente "planteó algunas preguntas intrigantes, entre ellas si esta historia se repetirá, dada la trayectoria actual de la temperatura de la Tierra", agregaron.
Utilizar 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 y ecología marina de la Universidad de Miami, quien no participó en la investigación.
"Este es un estudio cuidadoso con un tamaño de muestra suficiente y un conjunto de marcadores genéticos cuidadosamente examinados", añadió.
"Asume una hipótesis retadora y utiliza un conjunto de datos totalmente independiente que (en última instancia) respalda el colapso de la capa de hielo de la Antártida occidental", dijo por correo electrónico.
