¿Cómo evolucionaron los peces para vivir en las frías aguas de las profundidades marinas?

The deep sea is typically defined as anything below about 650 feet.
The deep sea is typically defined as anything below about 650 feet.Image: Unsplash/Sebastian Pena Lambarri
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  • Los científicos afirman que las aguas poco profundas son ahora un lugar privilegiado para que evolucionen y prosperen nuevas especies, ya que en años anteriores muchos peces preferían las profundidades marinas.

  • Las profundidades marinas contienen el 90 % del agua de nuestros océanos, pero la falta de luz solar para que se produzca la fotosíntesis las convierte en un lugar difícil para vivir para las especies.

  • El estudio muestra que el cambio climático tendrá un gran impacto en los peces de las profundidades marinas en los próximos años, debido al calentamiento de nuestros océanos.

Según una nueva investigación, a lo largo de la antigua historia de la Tierra hubo varios períodos en los que muchos peces preferían las aguas frías, oscuras y desoladas de las profundidades marinas.

Estos 3 diseños están ayudando a las criaturas marinas.
Estos 3 diseños están ayudando a las criaturas marinas.
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Las profundidades marinas contienen más del 90 % del agua de nuestros océanos, pero albergan solo alrededor de un tercio de todas las especies de peces. Durante mucho tiempo, los científicos creyeron que la explicación era intuitiva: las aguas oceánicas poco profundas son cálidas y abundan en recursos, por lo que constituyen un lugar privilegiado para que evolucionen y prosperen nuevas especies.

«Es fácil observar hábitats poco profundos como los arrecifes de coral, que son muy diversos y fascinantes, y suponer que siempre han sido así», afirma Elizabeth Miller, quien realizó el estudio como investigadora posdoctoral en la Facultad de Ciencias Acuáticas y Pesqueras de la Universidad de Washington y ahora es becaria posdoctoral en la Universidad de Oklahoma. «Estos resultados realmente cuestionan esa suposición y nos ayudan a entender cómo se han adaptado las especies de peces a los grandes cambios climáticos».

Las profundidades marinas suelen definirse como todo lo que se encuentra por debajo de unos 650 pies, profundidad a partir de la cual ya no hay suficiente luz solar para que se produzca la fotosíntesis. Esto significa que hay mucha menos comida y calor que en las aguas poco profundas, lo que las convierte en un lugar difícil para vivir.

Al analizar las relaciones entre los peces a partir de sus registros genéticos, que se remontan a 200 millones de años, Miller pudo identificar un sorprendente patrón evolutivo: las tasas de especiación —es decir, la rapidez con que evolucionaban nuevas especies— alternaron con el tiempo. Hubo períodos de decenas de millones de años durante los cuales las nuevas especies evolucionaban más rápido en las profundidades marinas que en zonas menos profundas.

En cierto modo, este descubrimiento plantea más preguntas de las que responde. ¿Qué hacía que los peces prefirieran un hábitat a otro? ¿Qué permitía a algunos peces trasladarse a las profundidades marinas con más facilidad que a otros? ¿Y cómo contribuyeron esos cambios antiguos a crear la diversidad de especies que tenemos hoy?

Al situar estas fluctuaciones en las tasas de especiación en una cronología de la historia de la Tierra, Miller pudo identificar tres acontecimientos importantes que probablemente influyeron.

«El primero fue la fragmentación de Pangea, que tuvo lugar hace entre 200 y 150 millones de años», afirma Miller. «Eso creó nuevas costas y nuevos océanos, lo que ofreció más oportunidades para que los peces pasaran de las aguas poco profundas a las profundas. De repente, había muchos más puntos de acceso».

Luego vino el período de invernadero cálido del Cretácico, que tuvo lugar hace aproximadamente 100 millones de años y marcó una de las épocas más cálidas de la historia de la Tierra. Durante este período, el aumento del nivel del mar inundó muchos continentes y creó numerosas zonas nuevas de aguas poco profundas en todo el planeta.

«Fue alrededor de este período cuando vemos que los peces de aguas poco profundas se expandieron y diversificaron», afirma Miller. «Podemos rastrear hasta esa época gran parte de la diversidad de especies que vemos hoy en las aguas poco profundas».

El tercer acontecimiento fue otro gran cambio climático, ocurrido hace unos 15 millones de años y conocido como la transición del Mioceno medio. Se debió a nuevos desplazamientos de los continentes, que provocaron grandes cambios en la circulación oceánica y enfriaron el planeta, incluso hasta las profundidades marinas.

«Por esa época vemos que las tasas de especiación en las profundidades marinas se aceleraron mucho», afirma Miller. «Esto se debió especialmente a los peces de aguas frías. Muchas de las especies que hoy se encuentran frente a las costas de Washington y Alaska se diversificaron durante este período».

Pero los cambios climáticos por sí solos no explican cómo llegaron los peces a colonizar las profundidades marinas. No todas las especies reúnen las características necesarias para sobrevivir en aguas más profundas y aprovechar los recursos relativamente escasos que hay fuera del alcance de la luz solar.

«Para evolucionar y convertirse en una nueva especie en las profundidades marinas, primero hay que llegar allí», afirma Miller. «Lo que descubrimos fue que, así como las tasas de especiación fluctuaron con el tiempo, también cambió el aspecto de los peces de las profundidades marinas».

Los primeros peces que pudieron trasladarse a las profundidades marinas solían tener mandíbulas grandes. Estas probablemente les ofrecían más oportunidades de capturar alimento, que puede escasear a esas profundidades. Los investigadores descubrieron que, mucho más adelante en la historia, los peces con colas más largas y afiladas solían tener más éxito al trasladarse a aguas profundas. Esto les permitía ahorrar energía desplazándose por el lecho marino en lugar de nadar en la columna de agua.

«Si observamos quién vive hoy en las profundidades marinas, algunas especies tienen el cuerpo afilado y otras tienen grandes y aterradoras mandíbulas llenas de dientes, afirma Miller. «Esas dos formas corporales representan a antepasados que colonizaron las profundidades marinas con millones de años de diferencia».

Aunque estos acontecimientos puedan parecer historia antigua, pueden enseñarnos cómo afectará a la vida de nuestros océanos el cambio climático actual. Miller espera que futuras investigaciones amplíen estos hallazgos y estudien cómo responderán al cambio climático los peces actuales de las profundidades marinas, y que posiblemente contribuyan a orientar los esfuerzos de conservación.

«Lo que aprendimos con este estudio es que a los peces de las profundidades marinas les suele ir bien cuando los océanos son más fríos, pero, con el cambio climático, los océanos se están calentando», afirma. «Cabe esperar que esto realmente afecte a los peces de las profundidades marinas en los próximos años».

El estudio se publicó en Proceedings of the National Academy of Sciences. Los demás coautores pertenecen a la Universidad de California en Irvine; la Universidad de California en Davis; la Universidad de Clemson; el Centro de Ciencias Pesqueras de Alaska de la NOAA; y la Universidad de Washington.

La Fundación Nacional de Ciencias financió el trabajo.

Fuente: Universidad de Washington

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