La contaminación por mercurio y su efecto sobre la avifauna amazónica
La concentración ambiental de mercurio, el tercer metal más tóxico tras el arsénico y el plomo, continúa aumentando como consecuencia de las actividades antrópicas, lo cual plantea una importante amenaza para los ecosistemas de todo el mundo. Los metales pesados persisten en el medio ambiente, se acumulan en los tejidos de los animales, se magnifican a lo largo de la cadena trófica y provocan numerosos efectos adversos sobre la salud de las personas y los animales. La minería de oro artesanal y a pequeña escala (MOAPE) es una de las mayores fuentes de emisiones de mercurio en la Amazonia Occidental, lo que ha provocado un aumento de la deposición de este metal pesado en las masas de agua. Comprender los cambios genómicos inducidos por la exposición al mercurio, así como sus repercusiones evolutivas en diferentes poblaciones y especies a lo largo del tiempo, ayudará a estimar el coste para la flora y fauna silvestre y los ecosistemas. También aportará información sobre el nivel de exposición a riesgo similares en las comunidades humanas. «Al identificar los mecanismos a través de los cuales las aves se adaptan a la contaminación por mercurio a largo plazo, podemos desarrollar estrategias para mitigar los efectos de la misma en las aves y los seres humanos, así como en otras especies», comenta Tali Magory Cohen, investigadora principal del proyecto AMAZON_MERCURY, que contó con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie.
La secuenciación genómica sugiere la existencia de una respuesta evolutiva al mercurio ambiental
El proyecto se centró en aves piscívoras, en concreto en el martín pescador verde, en aves insectívoras, en concreto en la golondrina aliblanca, y en aves granívoras, en concreto en la cardenilla capirroja. Estas especies son las más representativas de esta región debido a que son relativamente abundantes y por su variación de tamaño (14-304 g). Magory Cohen, que llevó a cabo su investigación en el Centro de Hologenómica Evolutiva de la Universidad de Copenhague, bajo la supervisión de Tom Gilbert, explica que, cuando fue posible, el equipo capturó algunas especies adicionales, algo que se hizo siempre conforme a los permisos. Mediante el empleo de la secuenciación del genoma (ADN) y del transcriptoma (ARN) de las aves, en AMAZON_MERCURY se analizaron diferentes perspectivas del cambio evolutivo que se estaba produciendo. Magory Cohen comenta: «Mientras que, por lo general, los cambios en el genoma indican modificaciones que se producen a lo largo de varias generaciones, los cambios en el transcriptoma se pueden medir en el individuo y se consideran más inmediatos». En colaboración con la Universidad de California, Davis, bajo la supervisión de Rachael Bay, Magory Cohen midió el mercurio presente en muestras ambientales y biológicas. Magory Cohen quería examinar la correlación entre el mercurio disponible en el medio ambiente y las concentraciones en tejidos de aves como la sangre y las plumas. «Comparamos los niveles de mercurio entre especímenes históricos y muestras contemporáneas de aves capturadas en la misma región, para así comprender el papel de las actividades recientes de MOAPE como fuente de contaminación por mercurio».
El efecto del mercurio en las zonas no protegidas de la Amazonia Occidental
En el proyecto se descubrió que los niveles de mercurio en sedimentos lacustres eran más altos en las zonas no protegidas, donde se llevaban a cabo actividades de minería de oro artesanal. Este resultado se correspondía con los procesos bioquímicos de metilación del mercurio iónico por bacterias de los sedimentos. Los niveles de mercurio en las aves eran significativamente superiores en las aves capturadas en las zonas no protegidas, mientras que los niveles de corticosterona, la hormona del estrés, eran significativamente inferiores en las aves con mayor carga de mercurio, lo que sugiere que su salud está deteriorada. Magory Cohen también identificó genes que se activan de forma diferente en las aves con niveles de mercurio altos. Muchos de estos genes estaban relacionados con la actividad enzimática y las funciones celulares, y algunos se habían identificado previamente en relación con respuestas a la toxicidad. La investigadora comenta: «Ello sugiere que uno de los mecanismos implicados en la respuesta a la exposición prolongada a mercurio es la regulación de la expresión de genes específicos, lo que da lugar a un efecto directo sobre el individuo y, quizá, a efectos indirectos sobre la población de aves y la biodiversidad en general». Tal y como era de esperar, teniendo en cuenta lo que se sabe sobre las características de la magnificación del mercurio a lo largo de la cadena trófica, las especies piscívoras fueron las más afectados por la contaminación ambiental por mercurio. En comparación con las aves insectívoras y granívoras, las aves piscívoras presentaron las mayores concentraciones de mercurio en sus tejidos, los cambios más significativos en los niveles de hormona del estrés y las diferencias más notables en los patrones de expresión génica. «Es importante darse cuenta de que, aunque nos centramos en las aves, el efecto sobre la salud y las consecuencias evolutivas también pueden ser relevantes para los seres humanos. Nuestras pruebas indican que la contaminación ambiental por mercurio es una amenaza para la biodiversidad», concluye Magory Cohen.
Palabras clave
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