Un estudi genòmic mostra les diferències entre les poblacions de la garota negra a la Mediterrània

Fotografies: Creu Palacín (UB-IRBio)

Els canvis ambientals globals com els produïts per l’escalfament climàtic poden tenir un impacte profund en els ecosistemes. En aquest context, és vital recollir informació biològica i ecològica de les principals espècies per predir i mitigar els efectes potencials d’aquests canvis en la distribució, abundància i interacció d’aquestes espècies.

La recerca, 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 per Xavier Turon, professor d’investigació del CSIC al Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC), ha analitzat l’estructura genètica d’una espècie clau als ecosistemes litorals poc profunds del Mediterrani: la garota o eriçó de mar negre (Arbacia lixula).

Els resultats, publicats a la revista Frontiers of Marine Science, confirmen que l’escalfament global podria tenir un impacte lleu en aquesta espècie, ja que les seves poblacions es veuen mésafectades per la salinitat que per la temperatura. Segons els investigadors, aquesta troballa dona pistes sobre els potencials efectes del canvi climàtic en una espècie ecològica clau i apunta a la vulnerabilitat de l’espècie d’eriçons Paracentrotus lividus.

«A la zona litoral de la Mediterrània hi ha principalment dues espècies d’eriçons: l’espècie comestible Paracentrotus lividus i la garota negra, Arbacia lixula, que no es consumeix. Es tracta del que s’anomenen espècies enginyeres, ja que tenen una gran capacitat de modular els ecosistemes on viuen degut a la seva alimentació», explica Creu Palacín, membre del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals i de l’IRBio.

Els estudis d’estructuració poblacional permeten determinar el grau de connectivitat entre poblacions i, per tant, la capacitat dispersiva de l’espècie a l’àrea estudiada. A més, permeten establir quines variables ambientals tenen més influència en aquesta estructuració i suposen un major repte d’adaptació. «Estudiar aquests processos d’adaptació i connectivitat ens dona una idea de com aquestes espècies poden respondre a canvis ambientals», declara Carlos Carreras, primer autor de l’article i membre del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística i de l’IRBio.

Des de Tarifa fins a Dalyan

Els investigadors van dur a terme anàlisis genòmiques de 240 exemplars d’onze poblacions de garota negra mostrejades a la costa mediterrània, des de Tarifa fins a Dalyan (Turquia). Van fer servir el genotipatge per seqüenciació (GBS), una tècnica que permet analitzar una part representativa del genoma de cada individu, caracteritzar-ne el genotip i comparar-lo amb els dels altres exemplars mitjançant diferents marcadors genètics. «Les eines genòmiques són fonamentals per detectar la diferenciació genètica en aquests casos i a més identificar quines variables ambientals tenen més influència en l’estructuració genètica», apunta Marta Pascual.

Els resultats indiquen que hi ha diferències genètiques entre les poblacions de la Mediterrània oriental i les de la Mediterrània occidental, i que l’estructuració està determinada principalment per la variabilitat de salinitat entre aquestes dues zones, mentre que la temperatura sembla tenir un paper més secundari. «A més —apunten els investigadors—, les poblacions es troben generalment ben connectades —excepte entre l’est i l’oest del Mediterrani—, fet que podria afavorir canvis en la seva distribució en cas que les condicions ambientals ho requerissin».

Desplaçament potencial de l’eriçó comú

Aquestes dades contrasten amb els resultats obtinguts en un estudi anterior pel mateix grup de recerca respecte a la distribució de l’eriçó P. lividus, l’altra espècie més abundant a la zona litoral del Mediterrani. Aquesta espècie presenta una estructuració més marcada i, a més, les diferències de les poblacions estan influenciades tant per la salinitat com per la temperatura. «Això vol dir que l’eriçó negre podria viure millor en un escenari d’escalfament global i, per tant, desplaçar l’eriçó P. lividus a causa d’una major connectivitat entre poblacions. Aquests canvis d’espècies podrien tenir un gran impacte en els ecosistemes afectats a causa del paper com a enginyers dels eriçons», destaca Xavier Turon.

Pròxim objectiu: seqüenciació del genoma

El pas següent d’aquesta línia de recerca és conèixer amb detall les regions genòmiques que han detectat per a les dues espècies en aquest estudi. Amb aquest objectiu, els investigadors de la UB han desenvolupat un projecte liderat per la professora de la Facultat de Biologia Cinta Pegueroles, en el marc de la Iniciativa Catalana per a l’Earth BioGenome Project de l’Institut d’Estudis Catalans. El propòsit d’aquest projecte és seqüenciar durant l’any que ve el genoma d’Arbacia lixula. «Els genomes de referència són una eina fonamental, ja que ens permeten localitzar on es troben les regions que identifiquem que estan afectades per les variables ambientals que hem analitzat i quins gens s’hi troben», conclouen els investigadors.

Article de referència:

Carreras, C.; Ordóñez, V.; García-Cisneros, A.; Wangensteen, O. S.; Palacín, C.; Pascual, M., i Turon, X. «The two sides of the Mediterranean: population genomics of the Black Sea Urchin Arbacia lixula (Linnaeus, 1758) in a warming sea». Frontiers of Marine Science, novembre de 2021. DOI: https://doi.org/10.3389/fmars.2021.739008

Font:PremsaUB