Cuando se habla de ballenas jorobadas, a menudo se cuenta una historia de recuperación: los humanos las cazaron intensamente, se implementaron medidas de protección y algunas poblaciones se recuperaron.
Un nuevo estudio liderado por la Universidad de Groningen plantea una pregunta más difícil: incluso si el número de ballenas aumenta, ¿la disminución deja huellas en el ADN de las ballenas?
Genomas como libros de instrucciones
Para comprender lo que hicieron los investigadores, imagine el genoma de una ballena jorobada como un libro de instrucciones gigante escrito en un código de cuatro letras. Cada ballena lleva una versión ligeramente diferente de ese libro.
Estas diferencias son importantes porque le dan a una población opciones. Si el océano se calienta, las presas cambian o aparecen nuevas enfermedades, algunas ballenas ya pueden tener versiones genéticas que les ayuden a afrontarlo mejor.
Los biólogos lo llaman “diversidad genética”, pero puede pensarse como la variedad en el conjunto de herramientas integradas de la población.
La caza de ballenas como un filtro genético
Ahora imagine la caza comercial de ballenas como un filtro brutal que elimina un gran número de ballenas en poco tiempo. Cuando esto sucede, la población no solo pierde individuos, sino también versiones únicas del libro de instrucciones.
Y debido a que las ballenas viven mucho tiempo y se reproducen lentamente, la población no puede “imprimir” rápidamente una gran variedad genética nueva.
El estudio profundiza en esta idea utilizando genomas completos, que permiten a los científicos medir la variedad genética con mucho más detalle que los métodos de ADN más antiguos.
Los investigadores se centraron en las ballenas jorobadas y estudiaron lugares con historias de caza de ballenas bien conocidas, como el Océano Austral y el Atlántico Norte.
No solo se basaron en muestras modernas. También utilizaron ADN de ballenas que vivieron durante la era temprana de la caza de ballenas, lo que proporciona una rara comparación de antes y después.
Los científicos compararon entonces el ADN de las ballenas vivas (obtenido de muestras de piel) con el ADN de huesos de ballena recogidos en la era de la caza de ballenas.
Salud de la población a lo largo del tiempo
Después de recopilar el ADN, utilizaron “marcadores” genómicos (diferencias de una sola letra llamadas SNPs) para medir varias cosas que cuentan una historia sobre la salud de la población a lo largo del tiempo.
En primer lugar, estimaron los cambios en el “tamaño efectivo de la población”. Una población puede contener miles de animales, pero solo algunos de ellos transmiten con éxito los genes a la siguiente generación.
El tamaño efectivo de la población describe cuán grande actúa la población reproductora desde un punto de vista genético.
Las estimaciones genómicas del tamaño efectivo de la población de los investigadores coincidieron con lo que los historiadores ya saben sobre la caza de ballenas y cómo mejoró la tecnología de caza de ballenas con el tiempo.
En otras palabras, los datos del genoma no mostraron una disminución aleatoria, sino que se alinearon con la línea de tiempo humana de la explotación.
Señales de diversidad genética
En segundo lugar, el equipo analizó directamente la variedad genética en las ballenas actuales en comparación con las ballenas del pasado. Calculó medidas como la heterocigosidad (con qué frecuencia una ballena lleva dos versiones diferentes
de un gen en una ubicación) y la homocigosidad (largas cadenas donde las copias de ADN coinciden estrechamente, lo que puede indicar que una población ha pasado por una situación difícil).
Estas mediciones actúan como pistas en una novela de misterio: no le muestran un arpón o un barco ballenero, pero le muestran el patrón genético que esperaría después de que una población colapse y luego crezca nuevamente.
Mutaciones dañinas en las ballenas jorobadas
Finalmente, los investigadores estimaron la “carga de mutaciones”. Las mutaciones simplemente significan cambios en las letras del ADN. Muchas no hacen nada, mientras que algunas ayudan o perjudican.
El estudio no afirma que las ballenas jorobadas modernas se hayan vuelto repentinamente poco saludables de una manera obvia.
En cambio, informa algo más sutil: los genomas de las ballenas jorobadas del Océano Austral moderno muestran menos diversidad genética y una mayor carga de mutaciones moderadamente dañinas en comparación con los genomas históricos, lo que los autores vinculan con la disminución de la población causada por la caza de ballenas.
Deriva versus selección
Ese detalle de “moderadamente dañino” es importante. Si una mutación causa problemas graves, algo que reduce seriamente la supervivencia o la reproducción, la selección natural generalmente la elimina de la población porque los portadores dejan menos descendencia.
Pero si una mutación causa solo una pequeña desventaja, el azar puede superar la selección cuando una población se vuelve pequeña. Los biólogos lo llaman deriva genética.
Durante un cuello de botella, la deriva puede permitir que las variantes levemente dañinas se vuelvan más comunes simplemente porque la población se ejecuta como una lotería genética con menos boletos.
Los resultados encajan con esa lógica: los investigadores observaron un aumento en las mutaciones ligeramente dañinas, mientras que las mutaciones muy dañinas no aumentaron de la misma manera.
Lo que realmente significa la recuperación
Las ballenas pueden recuperarse en número y aún así llevar una cicatriz genética duradera.
Incluso si algunas poblaciones ahora vuelven a acercarse a los números preexplotación, pueden hacerlo con una capacidad reducida para adaptarse a los futuros cambios ambientales y otras amenazas.
Esto no significa que la recuperación sea falsa. Significa que la recuperación tiene capas. Un recuento de población le dice cuántas ballenas tiene. Los genomas le dicen algo sobre cuán flexible puede ser esa población cuando el mundo cambia.
Por qué el resultado sorprendió a los expertos
Muchos científicos esperaban que un cuello de botella relativamente corto y reciente dejara solo una pequeña marca genómica debido a los largos tiempos de generación de las ballenas.
Sin embargo, la comparación entre los genomas modernos y los de la era de la caza de ballenas aún reveló una disminución detectable en la diversidad y una acumulación de variantes potencialmente dañinas.
Ese punto debería ser intuitivo si piensa en una biblioteca: si alguien quema la mayoría de los libros, la biblioteca puede comprar más copias de los libros restantes con bastante rapidez, pero no puede recrear mágicamente los títulos raros que desaparecieron.
Los investigadores hicieron que su trabajo fuera transparente al combinarlo con grandes recursos de datos públicos y scripts de análisis.
El conjunto de datos asociado describe archivos de variantes de genoma utilizados para comparaciones de población y estimaciones demográficas, y nombra los pasos de análisis específicos que el equipo ejecutó para estimar la historia de la población y la carga genética.
Limitaciones y próximos pasos
El estudio no pretende responder a todo. La comparación histórica-moderna más sólida provino de una región del Océano Austral, y un muestreo más amplio en más poblaciones podría revelar más variedad genética en las ballenas jorobadas actuales de lo que muestra esta porción en particular.
El éxito de la conservación no se trata solo de aumentar el número de animales. También implica proteger las “opciones” genéticas ocultas que ayudan a una especie a afrontar lo que le depare el futuro, como el calentamiento de los mares, los cambios en las redes tróficas, el ruido, los barcos, los artes de pesca y las enfermedades.
La investigación muestra que la caza de ballenas no solo redujo las poblaciones de ballenas jorobadas en un solo momento. Es probable que haya cambiado el punto de partida genético que llevan consigo las ballenas jorobadas actuales en recuperación.
El estudio se publicó en la revista Science Advances.
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