Una investigación liderada por Marta Pascual, profesora de la Facultad de Biología y miembro del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la UB, y por Xavier Turon, profesor de investigación del CSIC en el Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC, ha analizado la estructura genética de una especie clave en los ecosistemas litorales poco profundos del Mediterráneo: el erizo de mar o erizo de mar negro (Arbacia lixula).
Los resultados, publicados en la revista Frontiers of Marine Science, indican que el calentamiento global podría tener un impacto leve en esta especie, ya que sus poblaciones se ven más influenciadas por la salinidad que por la temperatura. Según los investigadores, este hallazgo da pista sobre los potenciales efectos del cambio climático en una especie ecológica clave y apunta a la vulnerabilidad de la especie de erizos Paracentrotus lividus.
«En el Mediterráneo hay principalmente dos especies de erizos en la zona litoral: la especie comestible Paracentrotus lividus y el erizo negro Arbacia lixula, que no se consume. Se trata de lo que se denominan especies ingenieras, ya que tienen una fuerte capacidad de modular los ecosistemas donde viven debido a su alimentación”, explica Creu Palacín, miembro del Departamento de Biología Evolutiva, Ecología y Ciencias Ambientales y del IRBio.
Los estudios de estructuración poblacional permiten determinar el grado de conectividad entre poblaciones y por tanto la capacidad dispersiva de la especie en el área estudiada. Además permiten ver qué variables ambientales tienen una mayor influencia en esta estructuración y suponen un mayor reto de adaptación.
“Estudiar estos procesos de adaptación y conectividad nos dan una idea de cómo estas especies pueden responder a cambios ambientales”, explica Carlos Carreras, primer autor del artículo y miembro del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística y del IRBio.
Desde Tarifa hasta Daylan
Los investigadores realizaron análisis genómicos de 240 ejemplares de once poblaciones de erizo negro muestreados en la costa mediterránea, desde Tarifa hasta Daylan (Turquía). Utilizaron el Genotipado por secuenciación (GBS), una técnica que permite analizar una parte representativa del genoma de cada individuo, caracterizar su genotipo y compararlo con los de otros ejemplares mediante diferentes marcadores genéticos.
Las herramientas genómicas son fundamentales para poder detectar la diferenciación genética en estos casos y además poder ver qué variables ambientales tienen mayor influencia en la estructuración genética”, apunta Marta Pascual.
Los resultados muestran que existen diferencias genéticas entre las poblaciones del Mediterráneo oriental y las del Mediterráneo occidental, y que esta estructuración se ve influenciada principalmente por la variabilidad que existe en salinidad entre estas dos zonas, mientras que la temperatura parece tener un papel más secundario. “Además –apuntan los investigadores–, las poblaciones se encuentran generalmente bien conectadas (excepto entre este y oeste del Mediterráneo) lo que podría favorecer cambios en su distribución en caso de que las condiciones ambientales lo requirieran”.
Potencial desplazamiento del erizo común
Estos resultados contrastan con los resultados obtenidos en un estudio anterior por el mismo grupo de investigación respecto a la distribución del erizo P.lividus, la otra especie más abundante en la zona litoral del mediterráneo. Esta especie presenta una estructuración más marcada y, además, las diferencias de las poblaciones están influenciadas tanto por la salinidad como por la temperatura.
Esto significa que el erizo negro podría vivir mejor en un escenario de calentamiento global y, por tanto, desplazar al erizo P.lividus debido a una mayor conectividad entre poblaciones. Estos cambios de especies podrían tener un gran impacto en los ecosistemas afectados debido al papel ingeniero de los erizos que comentábamos antes, destaca Xavier Turon.
Próximo objetivo: secuenciación del genoma
El siguiente paso de esta línea de investigación es conocer con detalle las regiones genómicas que han detectado para ambas especies en este estudio. Con este objetivo, los investigadores de la UB han puesto en marcha un proyecto liderado por la profesora de la Facultad de Biología Cinta Pegueroles en el marco de la convocatoria del Catalan Earth Biogenome project del Institut d’Estudis Catalans para poder secuenciar durante el próximo año el genoma de Arbacia lixula.
Los genomas de referencia son una herramienta fundamental, ya que nos permiten localizar dónde se encuentran las regiones que detectamos influenciadas por las variables ambientales analizadas y qué genes se encuentran, concluyen los investigadores.
Artículo de referencia:
Carreras, C.; Ordóñez, V.; García-Cisneros, A.; Wangensteen, O. S.; Palacín, C.; Marta Pascual, M i Turon, X. «The Two Sides of the Mediterranean: Population Genomics of the Black Sea Urchin Arbacia lixula (Linnaeus, 1758) in a Warming Sea». Front. Mar. Sci., novembre de 2021. Doi: https://doi.org/10.3389/fmars.2021.739008
