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El extraño caso del ave que sobrevivió a la extinción por su poca diversidad genética

El estudio de los genomas de los antepasados ofrece pistas para la conservación de las especies, que en general está vinculada a mantener una variación genética suficiente entre las poblaciones animales

Ave monarca de la Sheychelles
Ave monarca de la Sheychelles.phototrip (Getty Images/iStockphoto)

Hace no mucho tiempo, a principios de la década de 1800, miles de aves monarcas de las Seychelles poblaban al menos cinco de esas islas de la costa sudoriental de África. En los años 1960, quedaban solamente 28 de estas criaturas aladas, y todas habitaban en una isla, La Digue. Estas pequeñas aves negras, que se alimentan de insectos y arañas, sucumbieron ante la pérdida de su hábitat, las especies invasoras y la caza en los siglos XIX y XX. En los últimos años, gracias a una mejora en las medidas locales de conservación, su población ha aumentado y La Digue es ya hogar de más de doscientas cincuenta monarcas de las Seychelles. Se ha establecido además una población reproductora viable en otra isla, y ya se está trabajando para juntar al ave con una tercera en el archipiélago.

Aunque ya no se considera que estas aves forestales estén en peligro crítico, la sustancial disminución de su población ha reducido drásticamente su diversidad genética. “La pregunta es: ¿cómo ha conseguido esta especie no extinguirse pese a esta inmensa pérdida de diversidad genética?”, señala Hernán Morales, biólogo evolutivo en la Universidad de Copenhague (Dinamarca).

La protección de la biodiversidad ha adquirido una enorme relevancia en la agenda de la Unión Europea, en un momento en que se multiplican las voces que advierten de que el planeta se enfrenta a un proceso de extinción masiva. A diferencia de las anteriores cinco extinciones masivas precedentes, la más reciente de las cuales acabó con los dinosaurios (hace 65 millones de años), la actual está causada principalmente por la actividad humana y se debe al uso de la tierra, el agua y la energía y a la contaminación.

Al estar en juego la viabilidad de ecosistemas y especies animales en su totalidad, entre ellas el ser humano, la genómica ha ganado importancia como herramienta para evaluar la biodiversidad y emprender medidas de conservación. Morales dirigió un proyecto financiado con fondos de la UE cuyo propósito era comparar genomas históricos y modernos de monarcas de las Seychelles. La conclusión a la que llegó puede resultar sorprendente: estas aves han sobrevivido pese a haber perdido el 90% de su diversidad genética. Esta iniciativa investigadora, llamada GENDANGERED, concluyó en mayo de 2022 tras dos años de andadura.

Morales es especialista en genómica evolutiva. Este campo se ocupa fundamentalmente de observar los genomas modernos, es decir, el conjunto completo de material genético en un organismo, y utilizar esa información para extraer conclusiones sobre lo ocurrido a las especies en el pasado. En GENDANGERED, Morales optó por un enfoque distinto: comparar genomas históricos de especímenes incluidos en colecciones de museos de toda Europa con los de poblaciones actuales. Su trabajo abarcó doce especies de aves, entre ellas la monarca de las Seychelles, que se vieron afectadas por un rápido descenso de su población. Las muestras de los museos tenían más de cien años de antigüedad y representaban el estado de las poblaciones previo a su declive, según Morales.

Esta información se utilizó para crear modelos informáticos que simulaban el cambio a lo largo del tiempo en la diversidad genética de esas especies y sus poblaciones. Nunca hubo grandes poblaciones de monarcas de las Seychelles, y el trabajo con el material de los museos revela ahora que nunca habían presentado tampoco una gran diversidad genética, en comparación con otras especies de aves.

El dilema de la diversidad genética

En contra de toda lógica, uno de los descubrimientos de Morales indica que la especie sobrevivió al fuerte declive de su población gracias a su diversidad genética relativamente baja. Para entender cómo fue posible, y por qué esto son buenas y malas noticias para el monarca de las Seychelles, hace falta saber dos cosas. En primer lugar, la variación genética puede ejercer un efecto positivo, negativo o neutro en una población. En segundo lugar, la investigación de Morales demostró que el desplome de la población suele conllevar una mayor presencia de genes negativos, por lo que se reduce la salud genética al aumentar la endogamia, esto es, el apareamiento entre animales estrechamente emparentados.

Como consecuencia, animales como el ave monarca de las Seychelles, cuya diversidad genética es de por sí baja, tienen menos genes negativos que se amplifiquen cuando caen sus cifras de población. Aunque este factor tuvo que ver con que no se extinguiera el ave, de cara a un futuro a largo plazo no es algo positivo, ya que, mientras que los genes negativos aumentan cuando la población desciende drásticamente, los positivos y neutros suelen disminuir. Tales genes, sobre todo los neutros, son importantes. Aportan una variación que ayuda a las especies a adaptarse a problemas futuros como el cambio climático y las enfermedades. La pérdida de esos genes puede resultar algo particularmente grave en animales que ya presentan de por sí una baja diversidad, como los monarcas de las Seychelles. “Ahora que apenas tienen ya variación genética, predecimos que les costará mucho adaptarse a entornos futuros”, afirmó Morales.

Las poblaciones más grandes con más diversidad genética se enfrentan a un dilema distinto. Mientras que los monarcas de las Seychelles sobrevivieron a un cataclismo poblacional gracias a su escasa diversidad genética, Morales observó que el riesgo de extinción de especies más grandes y diversas se halla precisamente en la propia disminución de la población.

La razón es que se produce un mayor aumento de genes negativos cuando la población se desploma, lo que a su vez expone a las especies a una variación genética más perjudicial. Tales hallazgos pueden reforzar las medidas de conservación, ya que, según Morales, muestran si las especies requieren de más ayuda cuando cae su población o después. Por ejemplo, esta información podría evitar que las organizaciones ecologistas cataloguen a especies como el monarca de las Seychelles como especies en buen estado de conservación cuando, en realidad, siguen en riesgo debido a la erosión de su diversidad genética.

Descubrimientos en primates

La genómica y las muestras históricas pueden utilizarse además para descubrir especies extintas, lo que a su vez permite mejorar nuestros conocimientos sobre animales modernos y los lugares donde habitan. Tomàs Marquès Bonet dirige el proyecto financiado con fondos europeos ApeGenomeDiversity, que compara muestras de primates actuales con especímenes históricos de museos de toda Europa. La iniciativa, de cinco años de duración, concluirá en mayo de 2025.

El objetivo es “encontrar nuevas especies de primates ya extintas que se aparearon en el pasado con especies actuales”, afirmó Marquès Bonet, experto en genómica de la Universitat Pompeu Fabra en Barcelona (España). La investigación podría ayudar a proteger primates modernos de cazadores y recolectores humanos. Cada año miles de primates son sacrificados para su consumo como carne de caza o capturados para el comercio de animales exóticos. La información genética podría indicar dónde habitaban estos primates cuando se les mató o capturó. El equipo trabaja con una organización de conservación de primates llamada Alianza Panafricana de Santuarios (PASA) para crear un atlas genético y así determinar el origen de los primates con los que se trafica ilegalmente. De este modo, se podrían concentrar los esfuerzos contra la caza furtiva en estos lugares.

Para aumentar sus conocimientos sobre los genomas de los primates, Marquès Bonet y sus colegas han utilizado muestras recogidas a partir de excrementos de primates. Este método no invasivo les ha permitido recoger muchas más muestras de las que hubieran sido posibles por otros medios y vincular genética y ubicación. “Podemos identificar claramente chimpancés que pertenecen a la distribución norte o sur de un país”, apuntó Marquès Bonet.

Como en el caso de GENDANGERED, los especímenes de museos empleados en el proyecto ApeGenomeDiversity tienen al menos cien años de antigüedad y representan poblaciones más diversas genéticamente. Toda esta información ayudará a los científicos a entender los orígenes y dinámicas de las variantes genómicas en primates vivos y cómo estos factores contribuyen al panorama genético de poblaciones modernas. Como los primates son los parientes vivos más cercanos a las personas, estos datos podrían ampliar nuestros conocimientos sobre el propio genoma humano.

La Estrategia sobre Biodiversidad de la Unión Europea tiene por objetivo detener la pérdida de biodiversidad y revertir la tendencia negativa de la biodiversidad de aquí a 2030. Esto incluye crear resiliencia a amenazas futuras, como los incendios forestales, la inseguridad alimentaria o los brotes epidémicos, así como proteger la flora y fauna y luchar contra su comercio ilegal. Un elemento clave de la estrategia es la primera Ley de restauración de la naturaleza de la UE, que incluye un objetivo general de restauración para la recuperación a largo plazo de la naturaleza en las zonas terrestres y marítimas europeas, con objetivos vinculantes de restauración para hábitats y especies específicos.

Las investigaciones a la que hace referencia este artículo han sido financiadas a través del Consejo Europeo de Investigación (CEI) y de las Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA).

Artículo publicado originalmente en Horizon, la Revista de Investigación e Innovación de la Unión Europea.

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