Un estudi genòmic mostra les diferències entre les poblacions de la garota negra a la Mediterrània
Els canvis ambientals globals com els produïts per lʼescalfament climàtic poden tenir un impacte profund en els ecosistemes. En aquest context, és vital recollir informació biològica i ecològica de les principals espècies per predir i mitigar els efectes potencials dʼaquests canvis en la distribució, abundància i interacció dʼaquestes espècies.
Els canvis ambientals globals com els produïts per lʼescalfament climàtic poden tenir un impacte profund en els ecosistemes. En aquest context, és vital recollir informació biològica i ecològica de les principals espècies per predir i mitigar els efectes potencials dʼaquests canvis en la distribució, abundància i interacció dʼaquestes espècies.
La recerca, liderada per Marta Pascual, professora de la Facultat de Biologia i membre de lʼInstitut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la UB, i per Xavier Turon, professor dʼinvestigació del CSIC al Centre dʼEstudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC), ha analitzat lʼestructura genètica dʼuna espècie clau als ecosistemes litorals poc profunds del Mediterrani: la garota o eriçó de mar negre (Arbacia lixula).
Els resultats, publicats a la revista Frontiers of Marine Science, confirmen que lʼescalfament global podria tenir un impacte lleu en aquesta espècie, ja que les seves poblacions es veuen mésafectades per la salinitat que per la temperatura. Segons els investigadors, aquesta troballa dona pistes sobre els potencials efectes del canvi climàtic en una espècie ecològica clau i apunta a la vulnerabilitat de lʼespècie dʼeriçons Paracentrotus lividus.
«A la zona litoral de la Mediterrània hi ha principalment dues espècies dʼeriçons: lʼespècie comestible Paracentrotus lividus i la garota negra, Arbacia lixula, que no es consumeix. Es tracta del que sʼanomenen espècies enginyeres, ja que tenen una gran capacitat de modular els ecosistemes on viuen degut a la seva alimentació», explica Creu Palacín, membre del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals i de lʼIRBio.
Els estudis dʼestructuració poblacional permeten determinar el grau de connectivitat entre poblacions i, per tant, la capacitat dispersiva de lʼespècie a lʼàrea estudiada. A més, permeten establir quines variables ambientals tenen més influència en aquesta estructuració i suposen un major repte dʼadaptació. «Estudiar aquests processos dʼadaptació i connectivitat ens dona una idea de com aquestes espècies poden respondre a canvis ambientals», declara Carlos Carreras, primer autor de lʼarticle i membre del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística i de lʼIRBio.
Des de Tarifa fins a Dalyan
Els investigadors van dur a terme anàlisis genòmiques de 240 exemplars dʼonze poblacions de garota negra mostrejades a la costa mediterrània, des de Tarifa fins a Dalyan (Turquia). Van fer servir el genotipatge per seqüenciació (GBS), una tècnica que permet analitzar una part representativa del genoma de cada individu, caracteritzar-ne el genotip i comparar-lo amb els dels altres exemplars mitjançant diferents marcadors genètics. «Les eines genòmiques són fonamentals per detectar la diferenciació genètica en aquests casos i a més identificar quines variables ambientals tenen més influència en lʼestructuració genètica», apunta Marta Pascual.
Els resultats indiquen que hi ha diferències genètiques entre les poblacions de la Mediterrània oriental i les de la Mediterrània occidental, i que lʼestructuració està determinada principalment per la variabilitat de salinitat entre aquestes dues zones, mentre que la temperatura sembla tenir un paper més secundari. «A més —apunten els investigadors—, les poblacions es troben generalment ben connectades —excepte entre lʼest i lʼoest del Mediterrani—, fet que podria afavorir canvis en la seva distribució en cas que les condicions ambientals ho requerissin».
Desplaçament potencial de lʼeriçó comú
Aquestes dades contrasten amb els resultats obtinguts en un estudi anterior pel mateix grup de recerca respecte a la distribució de lʼeriçó P. lividus, lʼaltra espècie més abundant a la zona litoral del Mediterrani. Aquesta espècie presenta una estructuració més marcada i, a més, les diferències de les poblacions estan influenciades tant per la salinitat com per la temperatura. «Això vol dir que lʼeriçó negre podria viure millor en un escenari dʼescalfament global i, per tant, desplaçar lʼeriçó P. lividus a causa dʼuna major connectivitat entre poblacions. Aquests canvis dʼespècies podrien tenir un gran impacte en els ecosistemes afectats a causa del paper com a enginyers dels eriçons», destaca Xavier Turon.
Pròxim objectiu: seqüenciació del genoma
El pas següent dʼaquesta línia de recerca és conèixer amb detall les regions genòmiques que han detectat per a les dues espècies en aquest estudi. Amb aquest objectiu, els investigadors de la UB han desenvolupat un projecte liderat per la professora de la Facultat de Biologia Cinta Pegueroles, en el marc de la Iniciativa Catalana per a lʼEarth BioGenome Project de lʼInstitut dʼEstudis Catalans. El propòsit dʼaquest projecte és seqüenciar durant lʼany que ve el genoma dʼArbacia lixula. «Els genomes de referència són una eina fonamental, ja que ens permeten localitzar on es troben les regions que identifiquem que estan afectades per les variables ambientals que hem analitzat i quins gens sʼhi troben», conclouen els investigadors.
Fotografies: Creu Palacín (UB-IRBio)
Article de referència:
Carreras, C.; Ordóñez, V.; García-Cisneros, A.; Wangensteen, O. S.; Palacín, C.; 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». Frontiers of Marine Science, novembre de 2021. DOI: https://doi.org/10.3389/fmars.2021.739008