Els canvis en els fronts oceanogràfics afecten el flux gènic entre poblacions de crancs marins
Al Mediterrani i lʼAtlàntic, la intensitat i la ubicació dels fronts oceanogràfics que limiten la connectivitat genètica entre poblacions de crancs marins varien al llarg del temps. Aquests canvis de caràcter dinàmic, descrits en un article publicat a la revista Scientific Reports, condicionen també lʼestructura genètica de les poblacions de crancs marins dʼinterès comercial i gastronòmic.
El nou treball està dirigit pels experts Francesc Mestres, de la Facultat de Biologia i de lʼInstitut de Recerca de la Biodiversitat de la UB (IRBio), i Pere Abelló, de lʼInstitut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), i aporta noves dades dʼinterès científic per millorar les polítiques de conservació i dʼexplotació comercial dʼaquests crustacis.
També són coautors del treball la professora Concepción Arenas i els estudiants de grau i màster Víctor Ojeda, Bruna Serra, Clàudia Lagares, Eva Rojo-Francàs i Maria Sellés de la Facultat de Biologia UB, així com altres experts de lʼInstitut Espanyol dʼOceanografia (IEO-CSIC).
Al Mediterrani i lʼAtlàntic, la intensitat i la ubicació dels fronts oceanogràfics que limiten la connectivitat genètica entre poblacions de crancs marins varien al llarg del temps. Aquests canvis de caràcter dinàmic, descrits en un article publicat a la revista Scientific Reports, condicionen també lʼestructura genètica de les poblacions de crancs marins dʼinterès comercial i gastronòmic.
El nou treball està dirigit pels experts Francesc Mestres, de la Facultat de Biologia i de lʼInstitut de Recerca de la Biodiversitat de la UB (IRBio), i Pere Abelló, de lʼInstitut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), i aporta noves dades dʼinterès científic per millorar les polítiques de conservació i dʼexplotació comercial dʼaquests crustacis.
També són coautors del treball la professora Concepción Arenas i els estudiants de grau i màster Víctor Ojeda, Bruna Serra, Clàudia Lagares, Eva Rojo-Francàs i Maria Sellés de la Facultat de Biologia UB, així com altres experts de lʼInstitut Espanyol dʼOceanografia (IEO-CSIC).
Els fronts oceanogràfics canvien i són dinàmics
Els corrents marins poden modular el flux gènic —és a dir, lʼintercanvi de gens entre poblacions dʼuna mateixa espècie— al medi oceànic. Aquesta connectivitat genètica és un factor fonamental en lʼevolució biològica.
En els animals terrestres, les diferents barreres naturals —muntanyes, rius, deserts, etc. — poden reduir considerablement aquesta migració gènica entre poblacions. En el cas del medi marí, la visió clàssica apuntava que els organismes,en estat adult o larvari, es podien desplaçar lliurement en la massa dʼaigua i transferir els seus gens sense impediments. Ara bé, cada cop hi ha més evidències sobre el paper dels fronts oceanogràfics —unes discontinuïtats marines que són resultat del desplaçament de les masses dʼaigua — per limitar el moviment i la dispersió de les espècies marines.
«Els corrents marins poden desplaçar els organismes a grans distàncies però també poden generar girs, remolins, etc. que creen fronts oceanogràfics i produeixen restriccions en el pas dels gens entre poblacions encara que aquestes es trobin properes a escala geogràfica», detalla el catedràtic Francesc Mestres, del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística de la UB.
El treball —continua— ha posat de manifest que la intensitat i la localització dʼaquests fronts poden variar en el temps, i aquesta dinàmica oceanogràfica pot generar una gran variabilitat temporal en els patrons de connectivitat entre espècies».
La falsa nècora com a model dʼestudi
Lʼequip ha centrat lʼestudi en el cranc de sopa o falsa nècora (Liocarcinus depurator), un crustaci decàpode dʼinterès comercial —és un component habitual del fumet de peix i els plats dʼarròs — que habita en els fons fangosos de la plataforma continental, entre 50 i 200 metres de fondària.
Les poblacions dʼaquest cranc es van mostrejar del 2014 al 2019 durant les campanyes de recerca pesquera i oceanogràfica MEDITS i ARSA, de lʼIEO-CSIC, en un total de set poblacions marines de la transició atlantomediterrània: Cadis, oest i est del mar dʼAlborán, lʼest del mar dʼAlborán, Alacant, València, Delta de lʼEbre i nord de Catalunya. Com a particularitat, algunes de les poblacions de crancs es trobaven a banda i banda de barreres oceanogràfiques de la conca occidental mediterrània, en concret, lʼestret de Gibraltar (GS), el front Almeria-Orà (AOF) i el canal dʼEivissa (IC).
Per analitzar el flux gènic i la variabilitat genètica de les poblacions, lʼequip ha estudiat un fragment del gen mitocondrial citocrom oxidasa subunitat 1 (COI), un dels més emprats en estudis ecològics i evolutius. En total, sʼhan analitzat 966 seqüències del gen en crancs marins de les poblacions esmentades anteriorment.
«En concret, els crancs adults analitzats en un any particular sʼhavien dispersat lʼany anterior quan estaven en forma larvària, de manera que podien aportar informació sobre lʼestat dels corrents i fronts marins de lʼany precedent», apunta lʼexpert Pere Abelló (ICM-CSIC).
Lʼanàlisi de la sèrie temporal de dades revela que a lʼàrea dʼestudi hi ha dos haplogrups de seqüències genètiques ben definides: lʼatlàntic (ATL) i el mediterrani (MED), que són més abundants en aigües dʼinfluència atlàntica o de composició mediterrània, respectivament.
La distribució poblacional dels haplotips (combinacions dʼal·lels) varia al llarg del període del període de temps analitzat a conseqüència de lʼexistència de les barreres oceanogràfiques. Per exemple, en el cas de lʼestret de Gibraltar sʼha constatat un efecte estadísticament significatiu en la reducció del flux gènic en quatre dels sis anys estudiats. El front Almeria-Orà és també una barrera fonamental, però la seva localització i efecte sobre el flux gènic era variable al llarg dels anys. En concret, justament lʼany en què aquest front estava desplaçat cap al centre del mar dʼAlborán, es va detectar un efecte significatiu en la reducció del flux gènic al canal dʼEivissa, un altre front oceanogràfic», indica Francesc Mestres.
Així doncs, lʼestudi conjunt de totes les poblacions a llarg dels diferents anys ha permès definir tres àrees en funció del contingut genètic dels crancs que es troben a la regió de la transició atlantomediterrània: el golf de Cadis, el mar dʼAlborán i les poblacions llevantines i catalanes.
«Tots aquests resultats són dʼespecial interès per poder definir adequadament les Àrees Marines Protegides i també per millorar les polítiques de conservació i de gestió de pesca dʼaquest cranc marí. Especialment, en un context de canvi global amb temperatures cada cop més elevades que podrien amenaçar les poblacions dʼaquest crustaci», conclou lʼequip investigador.
Referència de lʼarticle:
Ojeda, V.; Serra, B.; Lagares, C.; Rojo‑Francàs, E.; Sellés, M.; Marco‑Herrero, E.; García, E.; Farré, M.; Arenas, C.; Abelló, P.; Mestres, F. «Interannual fluctuations in connectivity among crab populations (Liocarcinus depurator) along the Atlantic-Mediterranean transition». Scientific Reports, juny de 2022. Doi: 10.1038/s41598-022-13941-4