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La variabilidad genética del cangrejo rojo americano revela su proceso de invasión

Un estudio ha descrito cómo han afectado los factores históricos, humanos y ambientales a la diversidad genética de las poblaciones invasoras del cangrejo rojo americano, Procambarus clarkii, en la península ibérica. Esta especie, nativa del sur de los EEUU y norte de México, es en la actualidad el cangrejo de agua dulce más cosmopolita del mundo y una de las especies con mayor impacto en la estructura y funcionamiento de los ecosistemas acuáticos. Este estudio supone un avance significativo en la comprensión del proceso de expansión de esta especie, identificando puntos útiles para su gestión. El cangrejo rojo americano fue legalmente introducido en la península ibérica en los años 70 mediante dos introducciones independientes. Un primer grupo de cangrejos se trajo desde Luisiana en 1973 y se libera en una finca cercana a Badajoz. Al año siguiente, se importó otro cargamento mucho mayor, con destino a la marisma cultivada del Guadalquivir, liberándose en una finca de la Puebla del Río. Estas dos introducciones supusieron el inicio de la rápida expansión del cangrejo por la península, que en cuestión de décadas fue prácticamente colonizada en su totalidad. Mediante el uso de herramientas genéticas, en este estudio se ha descrito la diversidad genética de 28 poblaciones de cangrejo rojo distribuidas por la península ibérica. Estas técnicas moleculares han permitido descubrir que los dos grupos introducidos en los años 70 se han expandido de forma casi independiente el uno del otro. El grupo introducido en Badajoz se expandió principalmente por Portugal, estando poco presente en España. En cambio, el grupo introducido en los arrozales del Bajo Guadalquivir, que fue más numeroso e implicó por tanto una mayor diversidad genética, predomina en España. De esta forma, las poblaciones actuales de cangrejo rojo en la Península presentan una estructura genética marcada, determinada por las dos introducciones originales que se produjeron hace casi 50 años. Además, el trabajo muestra que la expansión del cangrejo rojo en la península ibérica no ha sido progresiva, como ocurre en otras especies invasoras que se expanden a base de pequeños saltos a corta distancia; sino que ha implicado el movimiento de muchos cangrejos a larga distancia (o cangrejos transportados muchas veces) a determinados lugares que se han convertido en focos de dispersión secundaria o centros de invasión (del término inglés "invasion hub"). Estos centros de invasión presentan una elevada diversidad genética, pues se originan a partir de muchos individuos genéticamente diferentes, y han actuado como fuente para posteriores movimientos de cangrejo a muchos otros lugares. El estudio identifica la Albufera de Valencia y el Delta del Ebro como centros de invasión, pero señala que podría haber más. Sugiere además que allí donde las condiciones ambientales son más favorables para el cangrejo rojo, sus poblaciones tienden a ser genéticamente más diversas. Esto probablemente se deba a que en los lugares favorables se minimizan los cuellos de botella (o reducción drástica del número de individuos de una población) durante el proceso de establecimiento de las poblaciones introducidas. Las especies invasoras suponen una gran amenaza para la biodiversidad a nivel mundial, y una vez establecidas son muy difíciles de erradicar, provocando grandes alteraciones en los ecosistemas. Por ello, prevenir su introducción es de gran importancia de cara a la conservación de la biodiversidad, especialmente en los ecosistemas de agua dulce que son muy vulnerables. En el caso del cangrejo rojo, el ser humano ha tenido un papel clave, introduciendo primero la especie en la Península y, posteriormente, moviendo individuos entre diferentes cuencas fluviales. Por tanto, las medidas de gestión deberían dirigirse a prevenir las traslocaciones de individuos vivos, así como centrarse en las áreas que actúan como centros de invasión para evitar una mayor expansión. informacion[at]ebd.csic.es: Acevedo-Limón et al (2020) Historical, human, and environmental drivers of genetic diversity in the red swamp crayfish (Procambarus clarkii) invading the Iberian Peninsula. Freshwater Biology. Doi 10.1111/fwb.13513


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/fwb.13513
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Coevolución y la Red de la Vida

Coevolución y la Red de la Vida

La era de Internet nos ha demostrado el poder de las redes de información. Internet y sus usuarios forman redes, así como redes de transporte, aeropuertos y aviones, comunicaciones dentro y entre ciudades; y nuestro cuerpo depende para funcionar de redes de conexiones entre neuronas del cerebro, entre diferentes procesos metabólicos, etc. Los millones de especies de la Tierra también forman redes de interacciones, tal que ninguna de ellas puede sobrevivir sin relacionarse con otras: depredadores y presas, parásitos y hospedadores, plantas y micorrizas, mutualistas, relaciones de competencia, etc. Se trata de redes. Uno de los principales objetivos de los ecólogos y biólogos evolutivos es comprender cómo se forman las redes de especies, cómo cambian sus participantes a lo largo del tiempo y cómo afectan a la evolución. Cuando las especies interactúan entre sí, a menudo no sólo evolucionan, sino que coevolucionan. La selección natural favorece a los depredadores que son mejores en capturar presas, y favorece a las presas que tienen mejores defensas para escapar de los depredadores. Favorece a los individuos que compiten mejor contra otras especies. Y, entre las especies mutualistas, la selección natural favorece, por ejemplo, las plantas que mejor atraen a los insectos polinizadores y los insectos que visitan flores que son más eficientes para extraer su polen y néctar. Intentar catalogar y describir el patrón completo de conexiones en estas redes complejas es una tarea desalentadora. Aquí se ha intentado comprender cómo las especies coevolucionan dentro de grandes redes de especies mutualistas. Los autores comenzaron compilando 75 redes de especies interactuantes que ellos mismos y otros investigadores habían descrito anteriormente para una amplia gama de ambientes terrestres y marinos. Estas redes incluían, por ejemplo, plantas y polinizadores, plantas y aves y mamíferos que comían frutos y dispersaban semillas, anémonas y peces de anémona en arrecifes de coral, y plantas que son defendidas por hormigas. Cada red tiene, en un extremo, especies que interactúan con una sola especie y, en el otro extremo, especies que interactúan con muchas otras especies. Cuando se dibuja como una red, cada especie es un nodo y cada interacción entre especies es una línea entre dos nodos. Por lo tanto, cada línea es una interacción directa entre dos especies. Utilizando estas redes como punto de partida, los autores desarrollaron un modelo matemático que les permitió explorar por primera vez cómo la coevolución podría dar forma a los rasgos de las especies que forman parte de redes complejas de muchas especies que interactúan. El problema a resolver, sin embargo, no es cómo los rasgos de las especies se forman por coevolución directa entre parejas de especies. Más bien, el problema central es cómo la coevolución da forma a especies que interactúan directa e indirectamente con múltiples especies. Si dos especies interactúan y coevolucionan entre sí, entonces su coevolución, por otra parte, podría afectar indirectamente la evolución futura de otras especies dentro de la red. Los autores estudiaron los efectos relativos de la coevolución directa e indirecta sobre la evolución de rasgos dentro de redes de diferentes tipos de interacciones ecológicas. Sus análisis sugieren dos resultados contraintuitivos. Primero, cuanto mayor es la importancia de la selección coevolutiva entre las especies que interaccionan, mayor es la importancia de los efectos indirectos en la evolución general a través de la red. En segundo lugar, en los mutualismos que implican múltiples especies interactuantes, las especies más especializadas -las especies con menos interacciones directas- están más influidas por efectos indirectos que por sus interacciones directas. Estos dos resultados, junto a otros, tienen muchas implicaciones para nuestra comprensión de la evolución y coevolución en redes complejas de especies que interaccionan. Entre las más importantes, hay dos conclusiones que vinculan la evolución, la coevolución y la tasa de cambio ambiental. Con un cambio ambiental lento, los efectos indirectos de las especies en la evolución de otras especies pueden ayudar a las interacciones mutualistas a persistir durante largos períodos de tiempo. En contraste, un cambio ambiental rápido puede ralentizar la tasa global de evolución impulsada por las interacciones directas en estas grandes redes, haciendo a cada especie más vulnerable a la extinción. Con un cambio ambiental rápido las condiciones ambientales pueden cambiar más rápido que la adaptación de las especies a ese cambio en el seno de grandes redes mutualistas. El problema de los efectos directos e indirectos dentro de las redes no es, por supuesto, exclusivo de la biología. Cómo estudiar los efectos indirectos en las redes ha preocupado a los científicos en física, ingeniería, informática y en otras disciplinas. El marco de modelización desarrollado por los autores es aplicable a muchos tipos de redes. A partir de lo que pueden parecer como simples descripciones de quién-interacciona-con-quién, este estudio nos da una visión de cómo la evolución y coevolución pueden dar forma a la fascinante complejidad de la red de la vida. informacion[at]ebd.csic.es: Guimarães et al (2017) Indirect effects drive coevolution in mutualistic networks. Nature doi:10.1038/nature24273


http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature24273.html