Historia

Uso de ADN de mandíbula y sensores avanzados para evaluar cómo los tiburones pueden responder a futuras amenazas climáticas y pesqueras

tiburón

Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público

Los tiburones han existido durante 450 millones de años, sobrevivieron a los dinosaurios y sobrevivieron a varias extinciones masivas. Sin embargo, su número en alta mar se ha reducido en un 70% en los últimos 50 años y muchos están en riesgo.

Más de un tercio de las especies de tiburones y rayas están ahora en peligro de extinción debido a la sobrepesca, la pérdida de hábitat, la contaminación y el cambio climático. Esto significa que con el aumento de la presión medioambiental, se acaba el tiempo para salvar a los tiburones del mundo. Como grandes depredadores, los tiburones son esenciales para mantener la estabilidad y la salud de los ecosistemas marinos.

Sin embargo, como era de esperar para las especies que vagan muy por debajo de la superficie de los océanos del mundo, todavía hay muchas incógnitas sobre los impactos del cambio ambiental.

Se necesitan datos concretos sobre las poblaciones de tiburones para informar las estrategias de conservación y gestionar los límites de captura en alta mar, especialmente donde estas áreas oceánicas a menudo se encuentran fuera de la jurisdicción nacional.

Por lo tanto, los investigadores están utilizando nuevos métodos para mejorar el conocimiento sobre los tiburones, incluido el uso de técnicas genómicas que pueden ayudar a descubrir su historia genética. Saber más sobre cómo cambian las poblaciones de tiburones con el tiempo puede proporcionar información sobre las presiones ambientales, el grado de relación entre los individuos y el grado de diversidad genética que se mantiene, explicó el profesor Einar Eg Nielsen, genetista de poblaciones de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) en Lyngby.

“Puedes ver que, en general, a una especie le está yendo bien. Pero eso puede enmascarar que le está yendo bien en algunas áreas y mal en otras”, dijo.

“Se necesita información sobre las poblaciones para gestionarlas adecuadamente. Pero si no se tienen marcadores genómicos con suficiente resolución, no se puede descifrar la estructura de la población”.

Muestras de mandíbula

Es por eso que el proyecto DiMaS que codirigió llevó a cabo investigaciones genéticas sobre tiburones. La iniciativa tenía como objetivo ampliar la información sobre la historia reciente de los tiburones para ayudar a evaluar cómo podrían responder al cambio climático futuro y las presiones pesqueras.

El equipo se centró en el tiburón marrajo dientuso (Isurus oxyrinchus), que se pesca comercialmente pero también se captura incidentalmente en mares de todo el mundo. La especie figura como en peligro de extinción en la Lista Roja de la UICN, generalmente considerada el inventario definitivo del estado de conservación de las especies en todo el mundo.

Los investigadores acumularon cerca de 1.000 muestras de mandíbulas y vértebras que abarcan tres siglos de museos, institutos nacionales de pesca y colecciones personales, incluidas muestras modernas de institutos de pesca. Después de separar los de menor calidad, seleccionaron la mitad de ellos para el análisis genómico.

“El problema con estas bestias es que están en todas partes, por lo que es difícil obtener muestras realmente buenas”, dijo el profesor Nielsen. “Pero al unir fuerzas con otras instituciones, pudimos obtener más muestras para poder observar patrones temporales”.

A pesar de su severa disminución en el número, el análisis resultante reveló una posible causa de optimismo cauteloso sobre las perspectivas de supervivencia a largo plazo de los makos, ya que el equipo descubrió que su diversidad genética no había disminuido significativamente en los últimos años.

Des niveaux élevés de connectivité entre différentes populations de mako à nageoires courtes ont peut-être contribué à cela, a déclaré le Dr Romina Henriques, anciennement au DTU, co-responsable de DiMaS, et maintenant généticienne des populations à l’Université de Pretoria en Africa del Sur.

“El hecho de que exista esta fuerte conectividad sugiere una mayor resiliencia”, dijo.

La conectividad falla

Sin embargo, las cosas no son tan simples. Parece que el nivel de conectividad ha cambiado con el tiempo y algunas poblaciones históricas pueden haber estado más aisladas y, por lo tanto, potencialmente más vulnerables, dijo el Dr. Henriques.

“Lo que encontré realmente interesante es que esta conectividad se tambalea con el tiempo, por lo que hay algunas poblaciones de marrajo dientuso que parecen más diferenciadas que otras”, dijo. “Lo que pensamos es que probablemente haya poblaciones aisladas, pero hay bastante movimiento”.

Otra advertencia es que, con una vida útil potencial de 30 años o más, los marrajos dientusos son relativamente longevos. Dado que las presiones pesqueras solo aumentaron en la segunda mitad del siglo pasado, es posible que simplemente no haya habido tiempo suficiente para que las recientes disminuciones de la población se traduzcan en disminuciones de la diversidad genética.

Pero independientemente de lo que concluya la investigación posterior, el movimiento generalizado de los tiburones marrajo dientuso y las conexiones entre las poblaciones subrayan la necesidad de gestionar las pesquerías y la conservación a nivel regional en lugar de en áreas individuales, dijo el Dr. Henriques.

“Esto significa que la conservación no solo debe ser nacional, sino también regional”, dijo. “No importa si dos o tres países deciden ‘no más pesca de mako’ porque naturalmente se alejarán de las áreas protegidas”.

Oxígeno empobrecido

Otra área importante de investigación es cómo el cambio climático puede afectar el hábitat oceánico de los tiburones a través de su efecto sobre los niveles de oxígeno, dejando a los animales más vulnerables a la sobrepesca.

Dado que las aguas más cálidas disuelven menos oxígeno, los estudios sugieren que el cambio climático está agotando los niveles de los océanos y provocando la expansión de las denominadas zonas mínimas de oxígeno (OMZ). Se cree que esto podría, a su vez, comprimir las áreas del océano donde pueden existir muchos tiburones, peces y otros animales marinos en un espacio más pequeño.

“Una hipótesis es que los tiburones se comprimen verticalmente en esta capa superior, en un volumen de agua cada vez más pequeño, y esto se presta a mayores capturas por parte de los pescadores”, explicó el profesor conservacionista David Sims, marinero de la Asociación de Biología Marina en Plymouth. y la Universidad de Southampton, Reino Unido.

Suponiendo que gran parte de estos efectos se desconozcan actualmente, el proyecto Ocean Deoxyfish dirigido por el profesor Sims está explorando el fenómeno en los tiburones, así como en los atunes. “En última instancia, lo que queremos hacer es poder predecir la distribución de los tiburones en un mundo oceánico desoxigenado”, dijo.

Tal exploración se ha visto facilitada por el desarrollo de dispositivos de marcado que se pueden unir a las aletas de los tiburones. “Durante los últimos 20 años ha habido avances reales en la telemetría marina (biologización marina, como se le llama) utilizando dispositivos electrónicos en miniatura para rastrear tiburones para informar sobre sus movimientos, comportamiento y su ecología, así como su interacción con el medio ambiente. ” dijo el profesor Sims.

En las primeras etapas de Ocean Deoxyfish, los resultados confirmaron en gran medida la hipótesis de los investigadores. En un estudio realizado en la OMZ en el Atlántico tropical oriental frente a África, el equipo descubrió que el hábitat de los tiburones azules estaba comprimido verticalmente. Su profundidad máxima de buceo parecía ser alrededor de un 40 % más baja que en otras áreas, lo que podría aumentar su vulnerabilidad a la pesca.

ciclo de la desgracia

Sin embargo, la imagen es complicada porque los tiburones también pueden beneficiarse de mayores oportunidades para alimentarse en estas áreas comprimidas, ya que las propias presas buscan evitar aguas hipóxicas y con poco oxígeno.

“Hay un ciclo catastrófico que se perpetúa a sí mismo”, dijo el profesor Sims. “Los tiburones ven oportunidades de alimento, pero los pescadores también aprovechan la oportunidad de atrapar más tiburones por unidad de tiempo”.

Los investigadores de Ocean Deoxyfish están desarrollando balizas de rastreo cada vez más sofisticadas que registrarán los niveles de oxígeno además de los movimientos de los tiburones y las medidas típicas como la temperatura, la presión y la profundidad. Los datos se cargarán directamente a los satélites, eliminando la necesidad de recuperar balizas.

Las nuevas balizas también capturarán imágenes de video de lo que el profesor Sims describe como una “vista de pájaro” del comportamiento animal, lo que permitirá a los investigadores ver lo que están haciendo mientras se sumergen. Agregó que los tiburones azules parecen tener la capacidad de realizar al menos algunas inmersiones en aguas con poco oxígeno, lo que, según él, puede estar asociado con que se alimentan de calamares que pueden tolerar esas aguas.

“Será increíble capturar eso y descubrir qué están haciendo allí”, dijo. “Lo que esperamos es que estas balizas capten la persecución de estos cefalópodos de aguas profundas. [such as squid] en la zona de mínimo oxígeno.

En última instancia, espera que proyectos como el suyo contribuyan a la gestión a largo plazo de los tiburones y otras especies que viven en el océano.

“La sobrepesca está reduciendo estas poblaciones a niveles que nunca antes habían alcanzado”, dijo. “Debe haber una interacción entre la investigación sobre el cambio climático y la gestión pesquera en un grado mayor que el que ha habido”.


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Proporcionado por Horizon: la revista europea para la investigación y la innovación

Cita: Uso de Jaw DNA y sensores avanzados para evaluar cómo los tiburones pueden responder a futuras amenazas climáticas y pesqueras (5 de abril de 2022) Obtenido el 5 de abril de 2022 de https://phys.org/news/2022-04-jaw-dna- sensores-de-tiburon-avanzados.html

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