¿Podrían los pingüinos y otras especies adaptarse al cambio climático?

¿Podrían los pingüinos y otras especies adaptarse al cambio climático?

El objetivo de esta investigación es analizar el ADN de nueve especies que viven en torno al estrecho de Magallanes, para determinar de qué forma están respondiendo a los efectos del cambio climático.

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Yo siempre me he sentido más feliz en el mar que en cualquier otro lado.  Mi papá me contó que cuando tenía apenas tres años me aventó desde una lancha para que nadara en la bahía de Acapulco (supongo que había alguien en el mar por si yo no lograba flotar). Lejos de asustarme, me encantó y no dejé de nadar desde entonces. Este 2022 arranca una nueva etapa de mi carrera como investigadora del microbioma marino y siento como si toda mi preparación, durante 60 años, hubiera apuntado a lo que va ha pasar finalmente este año, cual destino manifiesto. Viéndolo así, el estudiar Cuatro Ciénegas por 20 años me llevó a entender al mar del pasado para ahora proteger al mar del futuro, entendiendo sus estresores en el presente.

En el caso de la bahía de Ohuira, en Sinaloa, el estresor es la contaminación y en el extremo sur del mundo, donde me encuentro ahora, el estresor más importante es la luz UV, junto con el deshielo de los glaciares.

Desde hace un par de semanas estoy en Punta Arenas, Chile, escuchando al fuerte viento que forma crestas blancas sobre el manto azul profundo del estrecho de Magallanes. Tierra de Fuego, la enorme isla que visitó Darwin, se ve sobre el horizonte, así como sus sierras nevadas. Estoy aquí con Luis Eguiarte, mi esposo y también científico, por seis semanas, iniciando una nueva aventura junto con nuestra amiga Paola Acuña, quien no sólo es experta en ballenas y otros animales de esta región austral, sino también directora del Centro de Estudios del Cuaternario en Fuego, Patagonia y Antártica (CEQUA).

¿Qué hacemos aquí? Pues verán, Paola es una guerrera nata, Luis y yo la conocemos desde que era estudiante en la UNAM y en 2020 le avisaron que tenía que presentar a concurso nacional un proyecto de alto financiamiento para reforzar la investigación de CEQUA, o este, su centro, desaparecería. Ella no vaciló y nos llamó a México en busca de ayuda para evitarlo. Para lograrlo, tendríamos que escribir un proyecto fenomenal.

Lo que se nos ocurrió fue un proyecto llamado: “El microbioma de la piel como bioindicador de la salud del ecosistema acuático de Magallanes en un escenario de calentamiento global y hoyo de ozono”.

Así que aquí estamos, haciendo realidad uno de los cinco proyectos financiados de todo Chile, con una directora científica extranjera (esa soy yo), escribiendo el reporte del primer año de trabajo (2021) mismo que se concentró en comprar equipo científico, armar la logística del proyecto, conseguir los permisos para recolectar las muestras, presentar la revisión ética y reunir los reactivos. Pero de este reporte de 43 páginas, lo más importante es el diseño y muestreo que iniciamos este enero de 2022.

El objetivo es utilizar el ADN para obtener información sobre la composición de la comunidad de nueve especies elegidas que coexisten en el Área Marina Costera Protegida Francisco Coloane, para determinar de qué forma están respondiendo a los efectos del cambio climático:  alteraciones en la salinidad (cuando los glaciares se derriten, baja la salinidad), temperatura, pH y oxígeno. Además, obtendremos y  secuenciaremos el ARN para hacer transcriptómica, es decir, un estudio de todas las moléculas ARN en una célula para saber qué genes se están modificando, tanto en el hospedero como en los microbios que sobre él habitan. Esto último, esperamos, nos va a dar la señal de alarma ante cambio climático, ya que los genes expresan las proteínas relacionadas al stress.

¿Pero qué hace del estrecho de Magallanes el lugar ideal para este estudio? Bueno, pues resulta que este estrecho no sólo es un camino entre el Atlántico y el Pacífico que hizo muy felices a los navegantes, sino que también esta muy influenciado por la corriente circumpolar del sur (por eso los vientos) haciéndolo un laboratorio extraordinario para tomarle el pulso al planeta en su parte más sensible.

En los próximos días estaremos acariciando con hisopos (como los que se usan para diagnosticar COVID) a los pingüinos rey en su colonia de Tierra del Fuego, desde los bebés, hasta los que al año de vida adquieren finalmente sus plumas impermeables y se lanzan a nadar. Las bacterias de las plumas y la piel cambian no sólo a medida que el bebe crece, sino también al adquirir la grasa que necesitan para ser impermeables. Creemos que el transcriptoma nos dará información sobre su adaptación a mayor calor o mayor frío y a la expansión del hoyo en la capa de ozono.

Entre todos los animales que estudiaremos, estos pingüinos son los más expuestos a la luz UV. A estas aves de lento desarrollo las vamos a comparar con otras, los pingüinos de Magallanes, más pequeños y abundantes, pero sobretodo, de más rápido desarrollo, que en sólo tres meses pasan del huevo a nadar. Cerca de este lugar hay cuatro islas prístinas, donde los animales están fuera del alcance de los humanos y una más, la isla Magdalena, visitada por miles de personas al año. En cada isla las condiciones de los nidos son diferentes y por lo tanto esperamos encontrar en los bebés diferentes microbiomas que luego, ya en el mar, se transformarán en el microbioma, que creemos, va ser como su huella digital.  Seguramente lo que encontraremos en los pingüinos de la isla visitada será diferente a la información extraída de sus vecinos silvestres, pero, ¿qué tanto? Esta comparación nos permitirá sacar valiosas conclusiones sobre el impacto de la presencia humana en los animales de la isla visitada.

Obtener estas muestras nos pondrá ante distintos retos, como meter hisopos a los nidos  mientras que entretenemos al padre o madre pingüino. Asimismo, trataremos de atrapar momentáneamente a algunos que estén nadando en el mar.

También trabajaremos con dos mamíferos marinos que no se pueden acariciar con hisopos, pero que al brincar liberan pequeños fragmentos de su piel, permitiéndonos muestrearlas sin lastimarlas. Por un lado están las ballenas jorobadas, que en el estrecho de Magallanes encuentran suficiente comida para no tener que molestarse con ir a la Antártica, aunque algunas de ellas sí realizan esta migración ancestral, como el resto de las ballenas del hemisferio sur (si tenemos suerte, un día podremos ir a seguirlas a la Antártica). Por otro lado están los lobos marinos, que también tienen colonias en Magallanes, donde se reproducen en noviembre.

Aunque viven bajo el mar, ambos mamíferos salen a la superficie a respirar, por lo que tienen una exposición media a la luz UV, pero no están asociadas a un fiordo en particular, sino que, al moverse tanto, sirven para muestrear al mar. Así que este experimento también nos permitirá tener muestras del microbioma del mar, además del suelo de los nidos.

En el estudio también participarán dos peces: las sardinas y los salmones introducidos, que viven en granjas con condiciones controladas para eventualmente ser alimento humano. A esos peces sí podremos acariciarlos con hisopos mientras que se ponen gordos para obtener datos de especies que, como estas, no están tan sujetas a la luz UV como las aves y mamíferos.

También estudiaremos dos especies de crustáceos: la primera son los pequeños langostinos fueguiños que gustan de subir a la superficie para comer fitoplancton, exponiéndose a la luz UV. Esta es una especie clave para el estudio, ya que al ser herbívoros pequeños, son la base alimenticia de muchos otros animales, en particular para las ballenas. Por otra parte, están los cangrejos gigantes, conocidos aquí como centollas, que viven en el fondo del mar y sólo ven la luz cuando son bebés. Por último, hay una planta que también participará en el estudio, pues es un ingeniero ambiental además de fuente de comida, se trata del sargazo, que puede alcanzar hasta ocho metros de profundidad extendiéndose sobre las olas y teniendo así diferentes niveles de exposición a la luz UV.

Así será la fase de muestreo y en la siguiente columna les contaré cómo nos fue. Nos subimos al primer barco en dos días.

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