En muchos sentidos, los corales son como árboles: permanecen enraizados en un lugar durante toda su vida y dispersan a sus crías en el medio ambiente. Con muchos árboles, sus crías generalmente caen al suelo y permanecen relativamente cerca. Pero con los corales, las corrientes oceánicas mueven sus crías y pueden llevarlas a miles de kilómetros de distancia. ¡Ninguna ardilla puede llevar una bellota tan lejos!
Es vital comprender cómo los arrecifes de coral están conectados entre sí a través del movimiento de las larvas de coral (corales bebés) para nuestro trabajo de salvar los arrecifes de coral.
Los corales son especies sésiles, lo que significa que pasan toda su vida en un solo lugar y encuentran formas de reproducirse sin moverse. Foto: Hitoshi Namura vía Unsplash
La investigación muestra que los corales se están adaptando a los efectos del cambio climático, como el calentamiento de las temperaturas del océano. Y cuando un coral se adapta para volverse más tolerante al calor, puede difundir esos rasgos tolerantes al calor enviando a sus bebés de coral a otros arrecifes. Podemos fomentar ese proceso evolutivo manteniendo sanos los arrecifes de coral.
Pero, ¿cómo damos prioridad a una ubicación sobre otra? ¿Cómo sabemos dónde enfocar nuestros esfuerzos y dónde mantener saludables los arrecifes de coral? Comenzamos analizando la conectividad de la población, o en este caso, la forma en que los arrecifes de coral están conectados entre sí por las corrientes oceánicas.
La teoría ecológica básica nos dice que en las especies sésiles (especies que no se mueven, como los corales), una población estará mejor si tiene conexiones aleatorias con otras poblaciones. Por ejemplo, los arrecifes de coral que pueden enviar y recibir larvas de coral de una mezcla aleatoria de otros arrecifes de coral, cercanos o lejanos, en agua fría o caliente, tendrán poblaciones de corales más abundantes.
Tener diversas redes de arrecifes de coral ayuda a que un arrecife sea más resistente a enfermedades generalizadas. Foto: Francesco Ungaro vía Unsplash
La teoría tiene sentido: tener redes que son más aleatorias probablemente conduce a una mayor diversidad, lo que reduce la posibilidad de que algo como una enfermedad acabe con la población.
Pero una nueva investigación de nuestra socia, la Dra. Lisa McManus del Instituto de Biología Marina de Hawái, dice que eso no es necesariamente cierto cuando se agrega la evolución y el cambio climático a la mezcla.
McManus y su equipo crearon dos modelos matemáticos para simular dos formas diferentes en que las poblaciones podrían conectarse entre sí. El primero fue uno con conexiones aleatorias, a esto se le llamó modelo de red aleatoria. El segundo, llamado modelo de red regular, representaba una red donde las poblaciones solo estaban conectadas a otras poblaciones que tenían temperaturas y ambientes similares.
“Este estudio no se trató de ningún organismo en particular”, dice McManus. “Pero podemos traducir estos resultados a los corales pensando en las poblaciones como arrecifes que están experimentando temperaturas relativamente calientes o frías dentro de una red de arrecifes”.
Cuando ejecutaron por primera vez los modelos sin evolución, la teoría ecológica básica era correcta: la red aleatoria condujo a una población promedio mayor a lo largo del tiempo.
Pero luego permitieron que las poblaciones evolucionaran en el modelo y obtuvieron resultados muy diferentes. Cuando se agregó la selección natural a la mezcla, las redes regulares se desempeñaron mejor. McManus dice que eso se debe a que los tipos de conexiones influyeron en si la evolución ayudó o dificultó la adaptación.
“Las redes aleatorias no funcionaron tan bien”, dice McManus. “A medida que aumentaron las temperaturas, los arrecifes en aguas más frías tuvieron un buen desempeño porque estaban recibiendo corales tolerantes al calor ya adaptados de los arrecifes en aguas más calientes. Pero también los individuos más fríos llegaron a los sitios más cálidos, y no les fue tan bien. En general, la población terminó disminuyendo “.
Ella se refiere a la afluencia de corales de lugares fríos que llegan a lugares cálidos como un pantano de genes, donde los individuos mal adaptados propagan genes que no ayudan a una población a prosperar.
Por el contrario, en las redes regulares, los arrecifes más cálidos estaban más aislados de los sitios fríos y, por lo tanto, pudieron adaptarse sin una afluencia de corales de agua fría, lo que llevó a una mayor abundancia de población en general.
“Las zonas más cálidas de los arrecifes no dependían de esta inmigración de individuos preadaptados”, dice McManus. “Ya estaban en agua más caliente, por lo que no había otros individuos que pudieran salvarlos. La única forma en que podrían sobrevivir es si evolucionaran por sí mismos. En las redes regulares, los parches más cálidos pudieron adaptarse porque estaban relativamente aislados de los parches más fríos “.
McManus reconoce que esta investigación se basa en una visión muy simplista de la conectividad de los arrecifes de coral, pero eso no quita su importancia.
“Los sistemas de arrecifes reales son probablemente una combinación de estos dos tipos de redes”, dice. “En nuestros modelos, tienes un extremo donde los arrecifes de coral solo están conectados a arrecifes que son similares a ellos, y tienes otro extremo donde los arrecifes de coral solo están conectados a arrecifes que son realmente diferentes. En el mundo real, los arrecifes de coral probablemente estén conectados a ambos “.
En la naturaleza, los arrecifes de coral probablemente tengan una combinación de conexiones regulares y aleatorias con otros arrecifes de coral. Foto: Daniel Pelaez Duque vía Unsplash
Para McManus, lo más importante de este proyecto es que destaca la importancia de considerar la evolución al construir una estrategia de conservación.
“Este estudio apunta a la importancia de la capacidad evolutiva”, dice McManus. “Existe una interacción entre la evolución, la conectividad y la heterogeneidad ambiental; esos tres componentes se cruzan. Esto nos permite comprender mejor esa relación y avanzar con aplicaciones más realistas y complejas de este modelo que representan mejor la vida real ”.
El siguiente nivel, aplicar estos modelos a escenarios más complejos y realistas en regiones específicas de arrecifes de coral de todo el mundo, es un trabajo que McManus también ha completado y acaba de ser aceptado para su publicación en Global Change Biology. Ese estudio se centra en los arrecifes del Caribe, el Indo-Pacífico y el Pacífico suroeste para comprender mejor las características regionales de los arrecifes de coral que conducen a la persistencia o disminución de una población.
Los resultados nos ayudarán a nosotros, a los científicos y conservacionistas de coral de todo el mundo, a determinar las formas más efectivas de proteger los arrecifes de coral en esas tres regiones geográficas y crear las condiciones que les permitirán adaptarse al cambio climático.
Para la Dra. Madhavi Colton, nuestra Directora Ejecutiva y una de los miembros fundadores de este grupo de investigación que está explorando cómo los corales se adaptan al cambio climático, este nuevo estudio ayuda a probar algo que sospechábamos desde el principio.
“Si toma una visión del mundo en el que estos sistemas no están evolucionando activamente, es probable que las conclusiones que saque sobre el futuro y las acciones de conservación necesarias sean incorrectas”, dice Colton. “Estos sistemas están evolucionando activamente, y una vez que empiezas a pensar en la evolución, lo cambia todo”.