¿Qué hace que una «invasión» tenga éxito?
Según el Informe sobre las especies exóticas invasoras de 2023 del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, las actividades humanas son responsables de la introducción de más de 37 000 especies exóticas en regiones no autóctonas. Esto no solo ha cambiado drásticamente los ecosistemas, sino que además cuesta a la economía mundial más de 400 000 millones EUR al año. Es vital que comprendamos los mecanismos adaptativos que hacen que una especie introducida se convierta en una «invasora» de éxito o perezca en el proceso. El equipo del proyecto INVASOMICS, que cuenta con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA, por sus siglas en inglés), combinó el trabajo de campo con experimentos de laboratorio para estudiar el papel de la plasticidad adaptativa a la hora de ayudar a las especies invasoras a sobrevivir y prosperar.
Preadaptación y selección de transporte en las especies invasoras
«Los supervivientes a presiones antropogénicas, como unos niveles muy altos de nitrógeno (eutrofización) en sus entornos nativos o condiciones de transporte muy duras que incluyen hipoxia o productos de excreción, pueden tener una ventaja particular en nuevas regiones con condiciones similares», afirman Jonas Jourdan, coordinador de INVASOMICS, y Oriol Cano Rocabayera, beneficiario de una beca de investigación de las MSCA, de la Universidad Goethe de Fráncfort. En INVASOMICS se eligieron dos sistemas modelo para estudiar esta selección de preadaptación y transporte. El primero es la gambusia («Gambusia holbrooki»). Enviados de Carolina del Norte a España en 1921 para combatir la malaria, los pocos que sobrevivieron fueron liberados en Extremadura (España) y colonizaron las aguas adyacentes. La gambusia invasora originaria de los Estados Unidos se encuentran ahora en aguas desde Europa hasta Palestina y Rusia. El equipo del proyecto estudió nueve poblaciones de gambusias de tres territorios: invasoras (Extremadura), autóctonas (Florida) y parientes autóctonos de poblaciones invasoras europeas (Carolina del Norte). El segundo sistema modelo de INVASOMICS fueron los gammaridos (crustáceos anfípodos). A menudo llegan a nuevos entornos en las aguas de lastre de los barcos, superando a las poblaciones autóctonas para establecerse con satisfactoriamente. Se añadieron al estudio tres especies de gammaridos con diferente estado de conservación procedentes de la cuenca del río Main (Hessen, Alemania) para permitir la investigación de las diferentes tolerancias específicas de cada especie a la contaminación por nitritos.
Experimentos naturales de «laboratorio» y de laboratorio controlado
Las gambusias y los gammaridos capturados en estado salvaje fueron expuestos a niveles no letales y realistas de nitrito, un compuesto natural altamente tóxico del ciclo del nitrógeno cuyos niveles han aumentado enormemente debido a la actividad agrícola. «En INVASOMICS se combinaba el realismo de utilizar individuos capturados en estado salvaje con las ventajas de la comprobación de hipótesis en experimentos controlados de laboratorio. Fue apasionante encontrar los lugares adecuados, recoger los animales salvajes vivos y realizar las pruebas de exposición, así como aprovechar técnicas analíticas avanzadas como la secuenciación del ARN y el seguimiento de movimientos», explica Cano Rocabayera.
El perfil de las especies invasoras es complejo
Fue difícil confirmar si las gambusias invasoras son más tolerantes a la eutrofización, dados los efectos subletales similares en las nueve poblaciones de gambusias. Sin embargo, vivir en un entorno contaminado era un factor diferenciador. «Tres genes seleccionados se expresaron de forma diferencial en los peces de lugares contaminados frente a los de lugares “limpios”, lo que quizá indica adaptaciones recientes a la contaminación crónica por nitrógeno —señala Cano Rocabayera—. Factores como los huevos y embriones más pequeños pero más abundantes en las poblaciones progenitoras e invasoras también podrían favorecer la rápida colonización de un hábitat recién invadido», añade. Los gammaridos, sin embargo, eran otra historia. El gammarido no autóctono «Gammarus roeselii» era muy tolerante a la contaminación por nitrógeno: esta es la primera prueba empírica de que la mayor tolerancia de las especies no autóctonas puede favorecer la colonización. Además, la especie que suele habitar zonas más prístinas era especialmente vulnerable. «Esto es alarmante y nos muestra qué aguas deben ser objeto prioritario de medidas de conservación», subraya Jourdan. «Vivimos en una época de rápidos cambios de las presiones ambientales y, sin embargo, sabemos poco sobre sus interacciones con los ecosistemas. La diferenciación reciente entre poblaciones sometidas a distintas presiones de eutrofización desempeña claramente un papel crucial en la respuesta de un organismo. Nuestros sistemas modelo pueden ayudarnos a comprender y proteger nuestros ecosistemas», resume Jourdan.
Palabras clave
INVASOMICS, gambusia, especies invasoras, ecosistemas, contaminación por nitrógeno, especies exóticas, eutrofización, Gammaridae, gammaridos, plasticidad adaptativa, preadaptación, selección de transporte
