La mortalitat de la morruda durant les primeres fases de vida té una base genètica

Foto: Owen Wangensteen
L’elevada mortalitat en les primeres etapes de la vida és un fenomen molt comú en peixos i altres espècies, però poc estudiat a causa de la seva complexitat. Un nou estudi de la Universitat de Barcelona i el Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC) ha analitzat si aquesta mortalitat en la morruda (Diplodus puntazzo), una espècie característica del Mediterrani i amb un important interès comercial, es deu a l’atzar o està determinada genèticament. Els resultats, publicats a la revista Scientific Reports, demostren que la supervivència d’aquest peix en els primers mesos té una base genètica i està també associada al moment del naixement.

La recerca està liderada per Marta Pascual, professora de la Facultat de Biologia i membre de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la UB, i Enrique Macpherson, professor de recerca del CEAB-CSIC. També hi han participat Héctor Torrado (CEAB-CSIC i IRBio), Cinta Pegueroles (IRBio), Carlos Carreras (IRBio) i Nuria Raventós (CEAB-CSIC).

Una espècie amb un paper ecològic important

La morruda és un animal que habita els esculls de costa rocosa i els prats d’herbes marines al llarg del mar Mediterrani i l’Atlàntic oriental, on té un paper ecològic clau, ja que és l’únic peix mediterrani amb un espectre de preses ampli, que inclou preses tòxiques com ara esponges, equinoderms i celenterats. Per esbrinar les causes de la seva mortalitat durant les primeres fases de vida, els investigadors han comparat dades genòmiques amb dades fenotípiques i ambientals de reclutes, individus que tot just van assentar-se a l’octubre després d’estar com a larves al plàncton, i de supervivents, peixos de sis mesos que havien sobreviscut l’hivern.

En total, han analitzat 105 individus de tres poblacions al llarg d’un gradient geogràfic, concretament a les zones costaneres de Blanes, Xàbia i Agua Amarga. «El fet d’analitzar en tres poblacions diferents els individus que s’assenten per primer cop i els que sobreviuen ens ha permès identificar processos d’evolució paral·lela associats a variables ambientals i fenotípiques», expliquen els investigadors.

La informació sobre els peixos i els entorns analitzats es va inferir a partir de l’anàlisi dels seus otòlits, uns ossos situats a la part interna de l’oïda. «Es tracta d’unes estructures òssies que presenten anells de creixement diaris i que permeten conèixer, quan s’agafa un individu, un seguit de variables com ara quan va néixer i quina mida tenia, quan es va assentar i quina taxa de creixement va tenir o quants dies va estar en el plàncton; així mateix, permeten registrar variables ambientals de la temperatura i també de les fases lunars», destaquen.

Aquesta informació es va combinar amb dades genòmiques per tal d’avaluar la base genètica dels trets associats a la supervivència. En concret, els investigadors van fer servir tecnologies de seqüenciació d’alt rendiment i, específicament, dels marcadors d’ADN associats a llocs de restricció (2b-RAD), una tècnica que permet portar a terme estudis de poblacions de morruda sense el seu genoma de referència. «Les aproximacions genòmiques ens estan obrint unes possibilitats enormes d’analitzar preguntes que serien difícils d’abordar d’una altra manera», subratllen.

Els individus que sobreviuen són els que neixen més tard

Els resultats van mostrar senyals clars de mortalitat selectiva majoritàriament associats al moment del naixement, la temperatura de la superfície del mar i la taxa de creixement durant la fase larvària. «És molt interessant de veure que en aquesta espècie, que es reprodueix a finals de l’estiu i principis de tardor, els individus que sobreviuen millor són aquells que neixen més tard, en condicions més fredes, i creixen més lentament, i sobretot que la genètica és important en aquesta supervivència», afegeixen.

Amb les tècniques de seqüenciació, es van trobar 122 loci que presenten una associació significativa a aquestes variables fenotípiques i ambientals de manera paral·lela en les tres poblacions analitzades. El fet de trobar canvis genòmics paral·lels entre aquestes poblacions dona suport a la idea de la base genètica d’aquesta mortalitat durant els primers sis mesos de vida. «El nostre estudi és el primer que fa una aproximació genòmica i en diferents localitats. És molt important tenir aquest mostreig, ja que demostra que els resultats no poden ser deguts a l’atzar», recalquen.

«Per això —continuen—, tractem les diferents poblacions com a rèpliques de la supervivència i ens fixem majoritàriament en els canvis que van en la mateixa direcció».

Una metodologia pionera

La metodologia seguida en aquest treball també ofereix un prototip per a futurs estudis genòmics i ecològics d’aquesta i d’altres espècies que permetrà avaluar les causes que determinen la mortalitat selectiva en estat salvatge durant aquesta etapa primerenca. «Fins ara no hi ha hagut estudis que hagin combinat les metodologies i tipus de mostreig que nosaltres hem utilitzat. El nostre estudi posa les bases per poder analitzar la supervivència en etapes primerenques a la natura, determinar si aquest procés és fortuït o bé està determinat genèticament i entendre amb estudis a llarg termini com es mantenen els polimorfismes a les poblacions en presència de selecció», argumenten els investigadors.

Projecte de seqüenciació del genoma de la morruda

Tot i que hi ha un gran nombre de loci identificats associats amb aquests trets, la majoria no s’han pogut localitzar en el genoma disponible més proper a la morruda, cosa que suggereix que es troben en regions poc conservades i fa necessari tenir genomes filogenèticament més propers per poder establir la comparació. En aquest sentit, un dels coautors del treball, l’investigador de l’IRBio Carlos Carreras, ha liderat un estudi de la Iniciativa Catalana per a l’Earth Biogenome Project per seqüenciar la morruda i en aquests moments està en fase d’anotació. «Esperem que en un futur això ens ajudi a identificar on són aquests loci i quin paper poden tenir en la supervivència d’aquesta espècie», apunten.

Estudis per analitzar la variació interanual

La continuació d’aquesta recerca serà comprovar com la selecció pot canviar dins d’una mateixa localitat i entre diferents anys, ja que, segons els investigadors, clarament hi ha una variació interanual que pot ser molt important. «Que hàgim trobat mortalitat selectiva ens ha portat a voler saber més. No sols estem obtenint el genoma de la morruda amb la qualitat dels estàndards internacionals, sinó que també estem analitzant altres anys. Volem veure processos d’evolució paral·lela, com varien amb el temps, i alhora mirar si en cada població hi ha adaptació local. I, amb tot això, identificar gens candidats que ens permetin conèixer com funcionen», conclouen.

Article de referència:

Torrado, H., Pegueroles, C., Raventós, N. et al. «Genomic basis for early-life mortality in sharpsnout seabream», Scientific Reports, octubre de 2022. Doi: https://doi.org/10.1038/s41598-022-21597-3

Font: PremsaUB