A simple vista, las estrellas de mar espinosas que viven en el Mediterráneo y las que habitan las aguas más frías de las Islas Británicas parecen pertenecer a poblaciones prácticamente idénticas. Sin embargo, al analizar su ADN, un equipo de investigadores de la Estación Biológica de Doñana y la Universidad de Barcelona descubrió que su genoma esconde diferencias mucho mayores de lo esperado.
El trabajo se centró en Marthasterias glacialis y encontró un número especialmente elevado de inversiones cromosómicas, grandes fragmentos de ADN cuya orientación aparece invertida en determinados individuos. En conjunto, estas reorganizaciones afectan aproximadamente al 18,6% del genoma, una proporción considerable que podría desempeñar un papel fundamental en la capacidad de la especie para sobrevivir bajo condiciones ambientales muy distintas.
Lo más llamativo es que estas variantes no aparecen distribuidas al azar. Algunas son mucho más frecuentes en regiones cálidas y salinas como el Mediterráneo, mientras que otras predominan en zonas más frías del Atlántico y las Islas Británicas.
Grandes fragmentos de ADN que ayudan a conservar adaptaciones
Dentro de esas regiones invertidas, los científicos encontraron genes relacionados con funciones especialmente importantes para un animal marino, entre ellas la respuesta al estrés térmico, la regulación de sales, el sistema inmunitario y la percepción del entorno.
Las inversiones cromosómicas tienen una característica que puede resultar especialmente útil para la adaptación: dificultan la recombinación de determinados fragmentos del ADN. Esto permite que varios genes beneficiosos permanezcan unidos y se transmitan como un mismo bloque de una generación a la siguiente.
De esta manera, una población que vive en aguas más cálidas podría conservar combinaciones genéticas capaces de favorecer la tolerancia al calor, mientras que otra situada en regiones más frías mantendría variantes mejor adaptadas a esas condiciones.
El hallazgo resulta especialmente interesante porque las poblaciones de esta estrella de mar están muy conectadas entre sí. Aunque los individuos adultos no recorren enormes distancias, sus larvas pueden viajar cientos de kilómetros impulsadas por las corrientes oceánicas, lo que favorece una mezcla constante entre poblaciones.
En teoría, ese intercambio genético debería hacer más difícil que aparezcan adaptaciones locales muy marcadas. Sin embargo, estas regiones invertidas parecen funcionar como una especie de barrera que permite conservar determinadas combinaciones genéticas a pesar de esa mezcla.
"Read me, Seymour!" This Venus flytrap anemone is looking forward to sharing this week's #deepsea Round-Up with you. We cover #deepseamining plumes, sea stars on inactive vents, and a fascinating Antarctic shipwreck find. https://t.co/K4IroYMnvp 📸@oceanexplorer pic.twitter.com/jrKobMBFKb
— DOSI (@DeepStewardship) March 10, 2022
Casi 300 estrellas de mar de 19 regiones diferentes
Para llegar a estas conclusiones, el equipo analizó muestras de casi 300 ejemplares procedentes de 19 localidades distribuidas por el Atlántico nororiental y el Mediterráneo occidental, incluyendo las Azores, las Islas Británicas y distintos puntos de las costas europea y mediterránea.
Los investigadores compararon miles de marcadores genéticos con un genoma de referencia y después combinaron esa información con datos ambientales de temperatura y salinidad. Así pudieron comprobar que determinadas reorganizaciones del genoma aparecían asociadas repetidamente a condiciones ambientales concretas.
El descubrimiento también tiene implicaciones para la conservación. Una especie que aparentemente presenta poblaciones muy similares puede esconder una diversidad genética adaptativa considerable, haciendo que algunos grupos tengan más capacidad que otros para afrontar cambios futuros.
Esto resulta especialmente importante ante el calentamiento de los océanos, porque no todas las poblaciones podrían reaccionar de la misma manera frente al aumento de las temperaturas o las modificaciones en la salinidad.
Los próximos estudios deberán comprobar si estas inversiones se traducen realmente en diferencias observables, como una mayor resistencia al calor, cambios en el crecimiento o variaciones reproductivas. Si se confirma, esta estrella de mar podría convertirse en un modelo especialmente útil para comprender cómo las especies marinas pueden adaptarse a un océano cada vez más cambiante.
