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| Colonia de coral Platygyra desovando haces de huevos y esperma en la columna de agua. Crédito: Anna Scott |
"Nuestros trabajos anteriores revelaron que los corales que se encuentran en un entorno extremo tienen una tolerancia al calor excepcionalmente alta, en parte debido a la adaptación genética del animal coralino", dijo la Dra. Emily Howells, investigadora principal del Centro Nacional de Ciencias Marinas de la Southern Cross University.
"En este estudio queríamos probar si podíamos transferir estas variantes genéticas beneficiosas a una población de coral comparativamente sensible al calor que vive en condiciones oceánicas más suaves".
El estudio, dirigido por el Dr. Howells y en el que también participó el Dr. David Abrego, profesor de la Southern Cross University, fue una colaboración internacional entre la New York University Abu Dhabi, la Oregon State University, la King Abdullah University of Science and Technology, la Zayed University, la CSIRO y la University of Wollongong.
Los investigadores cruzaron corales del Golfo Pérsico, de condiciones térmicas extremas, con los de la misma especie del Océano Índico, más templado, y midieron el rendimiento de muchas familias de su descendencia.
El equipo descubrió que la tolerancia al calor aumentaba hasta un 84% cuando las madres del Océano Índico se cruzaban con los padres del Golfo Pérsico y era, de media, equivalente a la tolerancia al calor de las crías con ambos padres del Golfo Pérsico.
"Se trata de un resultado impresionante, ya que, aunque esperábamos ver una mejora de la tolerancia al calor, la señal era mucho más fuerte de lo que esperábamos por la contribución genética de los padres solamente, ya que los efectos maternos también contribuyen a la tolerancia de la descendencia", dijo el Dr. Howells.
La secuenciación de todo el genoma de las familias de corales confirmó estos hallazgos al revelar que las variantes genéticas asociadas positivamente a la supervivencia al calor se heredaban predominantemente de los padres del Golfo Pérsico.
Los investigadores también desplegaron las crías en el Océano Índico y descubrieron que los corales cruzados con padres del Golfo Pérsico sobreviven igual de bien que los corales nativos de raza pura del Océano Índico, pero ambos tienen una mayor supervivencia que los corales no nativos del Golfo Pérsico.
Estos resultados demuestran que los corales pueden ser criados selectivamente para mejorar su tolerancia al calor utilizando corales de poblaciones de entornos extremos o más cálidos que tienen una mayor proporción de variantes genéticas tolerantes al calor debido a la adaptación local.
"La cría selectiva tiene potencial para ser utilizada para mejorar la resistencia de las poblaciones de coral seleccionadas al calentamiento climático, pero requiere más pruebas antes de que pueda ser implementada en programas de intervención y restauración", dijo el Dr. Howells.
"Sin embargo, las acciones más importantes para mejorar la resiliencia de todas las poblaciones de coral son las que limitan la magnitud del cambio climático".
Un hallazgo inesperado del estudio fue que la variación genética no se limitaba al Golfo Pérsico y también estaba presente en niveles bajos en las poblaciones más frías del Océano Índico.
"Uno de los resultados más emocionantes del estudio fue que un pequeño número de padres del Océano Índico produjeron descendencia con una tolerancia al calor sorprendentemente alta, y estos padres tenían algunas de las mismas variantes genéticas asociadas a la tolerancia al calor que eran frecuentes en el Golfo Pérsico", dijo el Dr. Howells.
"Esta variación genética permanente es esencial para que se produzca la selección natural en entornos cálidos".
El coautor, el Dr. David Abrego, dijo que las colaboraciones internacionales en curso fueron fundamentales para este trabajo.
"Este estudio ha fomentado más colaboraciones internacionales mientras investigamos si estas variantes tolerantes al calor se dan en otras regiones del Indo-Pacífico", dijo el Dr. Abrego.
La investigación actual de la Dra. Emily Howells investiga la variación genética permanente para la tolerancia al calor en las poblaciones de coral australianas con el apoyo de la Fundación Hermon Slade y como parte del Programa de Restauración y Adaptación del Arrecife, una asociación del gobierno australiano para ayudar a la Gran Barrera de Coral a resistir, adaptarse y recuperarse de los impactos del cambio climático.
"Nuestro estudio, junto con otras investigaciones recientes, indica que algunas poblaciones de coral albergan una mayor variación genética en cuanto a la tolerancia al calor de lo que se pensaba hasta ahora", dijo el Dr. Howells.
"Ahora, en la Gran Barrera de Coral, estamos llevando a cabo evaluaciones en profundidad de la variación fisiológica y genética que existe dentro de las poblaciones reproductoras y entre ellas. Los objetivos de esta investigación son desarrollar marcadores de diagnóstico de la tolerancia al calor en los corales y mejorar la comprensión del potencial de adaptación al cambio climático."
Fuentes, créditos y referencias:
Emily J. Howells et al, Enhancing the heat tolerance of reef-building corals to future warming, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abg6070