Un reciente estudio genómico de gran escala, muestra que lo que creíamos como “una sola especie” podría ser en realidad cuatro linajes distintos, cada uno adaptado a su propio ambiente. La investigación tiene consecuencias directas para su conservación frente al cambio climático.

Durante más de un siglo, los pingüinos papúa fueron tratados como una sola especie distribuida a lo largo del océano Austral, pero un nuevo estudio viene a cambiar esa visión. Un equipo internacional de investigadores, con participación de la Universidad de Los Lagos, la Universidad Andrés Bello, los Institutos Milenio CRG, BASE, y la Universidad de Chile, en asociación con la Universidad de California, Berkeley, analizó el genoma completo de 64 ejemplares provenientes de diez colonias en distintos puntos del hemisferio sur — desde las islas Malvinas hasta las cercanías de la Antártica, pasando por las islas Kerguelen, Crozet y Macquarie. Lo que encontraron transforma nuestra comprensión de estas aves: el ADN revela la existencia de cuatro linajes profundamente divergentes, cada uno con huellas genéticas propias, que reflejan su adaptación al ambiente donde vive y que representan etapas avanzadas del proceso de especiación.

De este modo, el océano Austral — que rodea la Antártica — no es un ambiente del todo homogéneo. Sus temperaturas, su cubierta de hielo marino, su salinidad y la cantidad de alimento disponible varían enormemente de una zona a otra. Diferencias ambientales que durante millones de años, fueron dejando una “marca” en el ADN de los pingüinos que habitaban cada región. “El ambiente no es solo el escenario donde viven los organismos, también es una fuerza que moldea su ADN a través del tiempo, dejando huellas en su genoma”, señala la Dra. Daly Noll, académica de la Universidad de Los Lagos e investigadora adscrita de los Institutos Milenios BASE y al CRG y autora del estudio.

“En el océano Austral, estas diferencias ambientales han impulsado que los pingüinos papúa sigan caminos evolutivos distintos e independientes, evidenciando un proceso de especiación”, afirma la doctora en Ecología y Evolución.

Las diferencias no están en todo el ADN, sino en partes clave

Para llegar a estos resultados, las y los investigadores procesaron más de nueve millones de variantes genéticas. No se trata de diferencias al azar, advierten. Las divergencias más significativas se destacan en regiones del genoma asociadas a funciones claves, como la regulación de la temperatura corporal, el metabolismo energético y la comunicación.

Este último punto fue uno de los hallazgos más inesperados: varios grupos muestran cambios en genes relacionados con el aprendizaje vocal, lo que sugiere que las diferencias en las vocalizaciones podrían estar contribuyendo al aislamiento reproductivo entre ellos.

“En esta investigación pudimos delimitar las cuatro especies de pingüinos papua, y hacer la descripción formal completa de una de ellas, utilizando datos genómicos con varias otras aproximaciones”, señala la Dra. Juliana Vianna, académica UNAB y directora alterna del Instituto Milenio CRG. “Además nuestro estudio utiliza modelos de distribución de especies a futuro con el cambio climático, y vimos que cada una de ellas responderá de forma diferente, algunas con mayor grado de amenaza que otras”, puntualiza la también investigadora del Instituto Milenio BASE.

La magnitud de las diferencias genéticas entre los cuatro grupos es comparable a la que se observa en otras aves que ya son reconocidas como especies distintas. Por eso, el estudio propone que estos linajes sean considerados cuatro especies independientes, respaldando esa propuesta con evidencia genómica, morfológica y ecológica. Una de ellas — el pingüino papúa de las islas Kerguelen, es descrita formalmente como especie nueva para la ciencia.

Una advertencia para el cambio climático

El hallazgo tiene implicaciones que van más allá de la taxonomía, subrayan los equipos internacionales de investigación. “Hasta ahora, todos los pingüinos papúa eran evaluados como una sola unidad de conservación, dominada en número por el grupo de la península Antártica. Eso hacía que los demás grupos, mucho menos numerosos y más vulnerables, quedarán invisibles en los registros globales”, indican.

Las proyecciones del estudio muestran que, bajo los escenarios climáticos esperados para 2050, tres de los cuatro grupos podrían perder una parte significativa de su hábitat marino. “Algunos ya están en retroceso: las colonias monitoreadas en la Isla Macquarie han perdido el 50% de sus parejas reproductivas en las últimas tres generaciones”, señala el equipo.

“Este estudio muestra que incluso en organismos muy conocidos todavía puede existir diversidad biológica no reconocida, y que identificarla correctamente es un paso fundamental para cualquier evaluación seria de conservación”, concluye el Dr. Elie Poulin, académico de la Universidad de Chile y director del Instituto Milenio BASE.

Esta investigación internacional —advierten— es también una demostración del poder de la genómica de nueva generación aplicada a preguntas ecológicas y evolutivas. Usando tecnología

de secuenciación de alto rendimiento, fue posible reconstruir la historia evolutiva de estas aves con una resolución antes imposible y conectar esa historia con el ambiente que la moldeó. “No se trata solo de leer el ADN, sino de saber dónde mirar”, indica la Dra. Daly Noll. “La genómica nos permite identificar con precisión qué regiones del genoma contribuyen a la divergencia entre linajes, y cómo estas reflejan la adaptación a distintos ambientes”, sostiene.

El estudio contó con la participación de los Institutos Milenio Centro de Regulación del Genoma (CRG) y Biodiversidad de Ecosistemas Antárticos y Subantárticos (BASE), la Universidad de Los Lagos y la Universidad de Chile, junto a instituciones de Australia, Reino Unido, Francia, Sudáfrica, Argentina, España, Mónaco, Venezuela y Estados Unidos. Se enmarca además en la tesis doctoral de Daly Noll en el Programa de Doctorado en Ciencias, mención Ecología y Biología Evolutiva, de la Universidad de Chile, bajo la cotutoría de la Dra. Juliana Vianna y del Dr. Elie Poulin y el proyecto Fondecyt de Postdoctorado ANID.

Comunicado: Instituto Milenio CRG y BASE
Fotografías: Claudia Ulloa

Cada año la Sociedad Ecológica Británica (British Ecological Society), la más antigua del mundo, otorga el Premio Rachel Carson al mejor artículo de la Revista People and Nature, escrito por un investigador o investigadora joven.

Con más de 90 postulaciones, se eligieron a los ocho mejores artículos de esta revista de ciencias socio ecológicas, siendo dos veces nominado el Dr. Jaime Ojeda Villarroel, del Centro Internacional Cabo de Hornos (CHIC), del Laboratorio de Ecosistemas Marinos Antárticos y Subantárticos (LEMAS) de la Universidad de Magallanes (UMAG) y del Instituto Milenio BASE.

Una de estas corresponde al artículo “Dos lentes para explorar las relaciones entre aves marinas y pescadores: revelando contribuciones recíprocas”, realizado desde la región de Magallanes. Esta investigación detalló el vínculo entre pescadores de merluza y aves marinas como albatros y petreles, los beneficios de esta relación y la problemática de la pesca artesanal en la zona austral.

“Es un honor al trabajo y a los colaboradores que han participado, ya que se trata de un reconocimiento no solo a mí, sino que también a las personas que realizan este oficio que se está extinguiendo”, indicó Ojeda.

En tanto, el académico de la UMAG, también fue nominado por el artículo “Contribuciones recíprocas en la gestión indígena marina: el caso de la recolección de abulón Haida”. Desde la isla Haida Gwaii, en Canadá, esta investigación dio cuenta de los esfuerzos de esta primera nación, para recuperar al abalón, caracol marino que come algas, y de gran trayectoria histórica para la comunidad.

Conocer de este vínculo, tanto por las personas mayores y los jóvenes de este pueblo originario, resultó de gran relevancia para Ojeda, quién desarrolló este artículo mientras realizaba su Doctorado en la Universidad de Victoria, en el país norteamericano.

“Los dos artículos se conectan de alguna forma entre los vínculos interhemisféricos. Estos artículos están enmarcados a las contribuciones recíprocas de las personas a la naturaleza, que fue un concepto desarrollado con los autores, para entender cuáles son los esfuerzos que las personas han hecho o como han contribuido, desde su perspectiva, al entorno natural o los oficios que practican. Muchas veces se habla desde los impactos, que está bien indagarlo, pero las personas piensan y pueden tener acciones de contribución a su entorno natural”, reflexionó.

Rachel Carson fue una bióloga estadounidense, destacada escritora del libro “La Primavera Silenciosa”, publicado en 1962, representando un texto pionero en la ética ambiental y que propició la prohibición de pesticidas como el DDT en Estados Unidos por sus daños al medio ambiente y la salud humana.

“Es un honor obtener esta nominación a un premio de revistas muy reputadas de las ciencias socio ecológicas, y con un premio que tenga su nombre”, comentó Ojeda.

Fotografías: Alex García, Lynn Lee y Katrine Payne

Nota de prensa: Pedro Andrade, CHIC