El terremoto y tsunami de Japón de 2011 alteraron durante años la vida de varios ecosistemas costeros, hasta el punto de mezclar poblaciones de peces que llevaban cientos de miles de años separadas. Un estudio publicado en la revista Nature Ecology & Evolution ha seguido las consecuencias genéticas de aquel episodio en unas pequeñas lagunas formadas en la localidad japonesa de Otsuchi. La investigación documenta un experimento natural difícil de reproducir: dos especies de espinosos acabaron compartiendo hábitat después de que la enorme masa de agua desplazara ejemplares fuera de su entorno habitual. Lo ocurrido después permitió observar, generación tras generación, cómo actúa la selección natural cuando una barrera geográfica desaparece de forma repentina.
El tsunami arrastró hasta esas lagunas ejemplares marinos de Gasterosteus nipponicus, una especie propia del mar de Japón, y los puso en contacto con Gasterosteus aculeatus, vinculado al agua dulce. Ambas especies llevaban aproximadamente 680.000 años separadas, pero todavía conservaban la capacidad de reproducirse entre sí. Las depresiones creadas por las olas y por el hundimiento del terreno quedaron inicialmente llenas de agua marina, aunque las precipitaciones fueron sustituyéndola progresivamente. Así, aquellos estanques terminaron convertidos en ambientes fundamentalmente de agua dulce donde las dos poblaciones pudieron cruzarse.
Los primeros resultados fueron llamativos. Cuando los investigadores estudiaron las lagunas del centro de Otsuchi en 2012, comprobaron que el 38% de los peces eran híbridos, con ascendencia tanto marina como de agua dulce. La aparición de tantos descendientes mezclados mostraba hasta qué punto una catástrofe natural podía romper en cuestión de horas una separación mantenida durante cientos de miles de años. Pero esa abundancia no significaba necesariamente que estuviera naciendo una nueva especie. El seguimiento posterior revelaría que el nuevo equilibrio genético era mucho más inestable de lo que sugerían aquellas primeras observaciones.
Una mezcla genética que duró poco
Con el paso de las generaciones, el ADN procedente de Gasterosteus nipponicus comenzó a desaparecer de los peces de las lagunas. En 2020, menos de una década después del tsunami, los ejemplares analizados eran casi indistinguibles genéticamente de Gasterosteus aculeatus que nunca había entrado en contacto con sus parientes marinos. Como estos espinosos suelen reproducirse una vez al año, el proceso necesitó alrededor de 10 generaciones. La velocidad sorprendió a los científicos porque la pérdida de los alelos marinos fue mucho mayor de la que cabría esperar únicamente por deriva genética aleatoria.
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La selección tampoco actuó por igual sobre todo el genoma. Algunas regiones de origen marino desaparecieron especialmente deprisa, entre ellas las relacionadas con la adaptación al agua dulce, la migración hacia el mar, la elección de pareja y la fertilidad de los machos híbridos. Los peces que heredaban determinadas variantes genéticas de su progenitor de agua dulce obtenían una ventaja reproductiva frente a quienes conservaban las equivalentes de origen marino. El resultado ofrece un ejemplo especialmente claro de cómo el ambiente puede favorecer unas combinaciones genéticas frente a otras. La falta de acceso al mar convirtió parte de la herencia de Gasterosteus nipponicus en una desventaja dentro de las nuevas lagunas.
Los investigadores Takuya Hosoki y Jun Kitano, del Instituto Nacional de Genética de Japón, reconocieron dos resultados inesperados: “Hubo dos grandes sorpresas en este estudio. Primero, no esperábamos que las regiones genómicas asociadas con importantes barreras reproductivas fueran eliminadas tan rápidamente“. También señalaron que les sorprendió que gran parte del genoma procedente de la otra especie continuara desapareciendo con las generaciones. El fenómeno resulta especialmente interesante porque incluso algunas variantes que aparentemente no perjudicaban a los peces en agua dulce terminaron reduciéndose. Esto sugiere que la separación entre especies puede restablecerse con rapidez incluso después de un episodio de hibridación intensa.
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El caso japonés permite seguir casi desde su inicio un proceso que normalmente los científicos solo pueden reconstruir mucho tiempo después. Otros episodios de hibridación natural suelen descubrirse cuando ya han transcurrido numerosas generaciones o afectan a especies con ciclos reproductivos más largos, lo que dificulta observar cambios tan rápidos. El trabajo también recuerda a lo ocurrido tras el terremoto de Alaska de 1964, cuando espinosos marinos quedaron aislados en masas de agua que terminaron volviéndose dulces y, medio siglo después, ya presentaban diferencias genéticas respecto a sus parientes del mar. En Otsuchi, el tsunami de 2011 juntó dos linajes separados durante 680.000 años, pero apenas 10 generaciones bastaron para que gran parte de aquella mezcla genética volviera a desaparecer.
El terremoto y tsunami de Japón de 2011 alteraron durante años la vida de varios ecosistemas costeros, hasta el punto de mezclar poblaciones de peces que llevaban cientos de miles de años separadas. Un estudio publicado en la revista Nature Ecology & Evolution ha seguido las consecuencias genéticas de aquel episodio en unas pequeñas lagunas formadas en la localidad japonesa de Otsuchi. La investigación documenta un experimento natural difícil de reproducir: dos especies de espinosos acabaron compartiendo hábitat después de que la enorme masa de agua desplazara ejemplares fuera de su entorno habitual. Lo ocurrido después permitió observar, generación tras generación, cómo actúa la selección natural cuando una barrera geográfica desaparece de forma repentina.
