Morder es un modo de alimentación único que ha evolucionado recientemente en los peces
¿Por qué existen tantas especies de peces de arrecife de coral? Según un nuevo estudio, se debe a que hace unos 50 millones de años, algunos peces descubrieron cómo morder la comida que se adhiere a superficies duras.
La evolución no se produce a un ritmo uniforme: las especies evolucionan a saltos y auge, seguidos de periodos de calma. Estos periodos de rápida diversificación suelen producirse tras un cambio o una conmoción ambiental drástica, o cuando un linaje desarrolla una nueva "innovación" que le permite utilizar un recurso previamente inaccesible. Para los peces, la capacidad de alimentarse desde una superficie dura fue una de esas innovaciones.
En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de California, Davis, demuestran que los linajes de peces que adquirieron la capacidad de raspar algas, caracoles y mariscos de superficies duras evolucionaron de maneras más diversas que los peces que viven en la parte superior de la columna de agua, donde no hay superficies duras de las que alimentarse.
"Esta es una de las razones por las que hoy en día tenemos tantas especies de peces de arrecife de coral", dijo Nick Peoples, estudiante de posgrado del grupo de Biología de Poblaciones y autor principal del artículo. "Cuando consideramos toda la historia evolutiva de los peces en diferentes hábitats, descubrimos que esta inmensa e inigualable aceleración de la diversificación ocurrió en los arrecifes de coral".
¿Por qué la biodiversidad está distribuida tan desigualmente?
El estudio surgió a raíz del deseo de Peoples de comprender por qué la diversidad de peces está distribuida de forma tan desigual en los diferentes hábitats y ecosistemas.
"Los arrecifes de coral albergan entre 6.000 y 7.000 especies de peces, y existe una gran diversidad en los entornos de agua dulce de África, pero comparativamente hay menos especies en el océano abierto y en las profundidades marinas", dijo Peoples.
"Nos interesaba saber qué impulsa ese patrón. El proceso de diversificación es lo que estructura la biodiversidad que vemos hoy, por lo que comprender ese proceso puede brindarnos interesante información sobre cómo se genera y se mantiene la biodiversidad".
Imagen derecha: Cambios en el ritmo de diversificación de los peces de arrecife. Filogenia de los peces asociados a los arrecifes, donde los puntos negros indican los nodos en los que se detectaron cambios significativos en la tasa de especiación; los puntos están escalados según la magnitud del cambio en la tasa de especiación entre las ramas parentales e hijas. Crédito: Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2533611123
Rastreo del ritmo de la evolución
Para investigar si las diferencias en el ritmo de la evolución podrían haber dado lugar a diferencias en la biodiversidad entre hábitats, los investigadores estimaron la tasa de evolución de los peces durante los últimos 350 millones de años.
En primer lugar, clasificaron 9.560 especies de peces en siete categorías según el lugar donde viven: en el fondo de océanos o lagos de agua dulce; cerca del fondo de océanos o lagos de agua dulce, pero no sobre él; en la parte superior de la columna de agua; o en arrecifes de coral. Luego, utilizaron un árbol evolutivo preexistente para estimar las tasas de especiación (la aparición de nuevas especies) y extinción para cada hábitat durante intervalos de 1 millón de años.
Demostraron que, hace unos 50 millones de años, la tasa de diversificación aumentó entre 1,5 y 1,7 veces para las especies de peces que habitan en arrecifes de coral o en el fondo de cuerpos de agua dulce o marina. Esta aceleración fue particularmente pronunciada en los peces de arrecife. En contraste, la tasa de evolución se mantuvo relativamente estable para los peces que viven en aguas abiertas.
Esta diferencia se debe a que los hábitats de aguas abiertas son menos complejos, explicaron los investigadores. Al estar rodeados de agua por todas partes, los peces que viven en la parte superior de la columna de agua tienen menos oportunidades de desarrollar nuevos comportamientos o características anatómicas en comparación con los peces que viven en arrecifes de coral densamente poblados o en el lecho de lagos.
"Nuestros resultados demuestran que la biodiversidad global de los peces fue moldeada por la interacción dinámica entre los rasgos de las especies y las características de los hábitats que ocupan", dijo Peoples.
Un nuevo comienzo para los peces
El salto evolutivo de los peces comenzó poco después del Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM), un período de calentamiento climático de 200.000 años que tuvo lugar hace aproximadamente 56 millones de años. Durante el PETM, las temperaturas globales aumentaron entre 5° y 8°C, lo que provocó una rápida renovación de las especies, especialmente del plancton y los corales que viven en aguas poco profundas.
"Creemos que esta reorganización de la dieta de los peces fue casi como un lienzo en blanco para que los peces diversificaran su alimentación", dijo Peoples.
Imagen: El ritmo de diversificación de los peces con aletas radiadas a lo largo del tiempo. Crédito: Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2533611123
Al comparar la tasa de evolución de los corales durante el mismo período, los investigadores no encontraron ninguna evidencia de una mayor diversificación de los corales después del PETM.
"Esto sugiere que la aceleración de la especiación de los peces después del PETM se debe a la evolución de los propios peces y a cómo interactúan con el medio ambiente", dijo Peoples.
Al comparar las tasas de diversificación de diferentes grupos de peces, los investigadores demostraron que solo linajes específicos experimentaron este pulso de evolución.
"En los arrecifes, los peces que se alimentan de partes del arrecife son los que realmente se han reproducido y diversificado", dijo Peter Wainwright, profesor del Departamento de Evolución y Ecología y autor principal del artículo.
"Los grupos que realmente destacan en nuestro análisis son los peces loro, los peces mariposa, los peces ángel, los peces cirujano, los peces conejo y los peces ballesta. Todos estos son peces que se alimentan mordiendo el arrecife, mientras que no observamos un aumento en la especiación de los peces de arrecife que se alimentan en aguas intermedias, como los pargos, los meros y las lubinas".
Este estudio se suma a investigaciones previas publicadas por el laboratorio de Wainwright, que también investigaron la evolución de los dientes y la capacidad de morder en los peces.
"Morder es un modo de alimentación único que ha evolucionado recientemente en los peces", dijo Wainwright. "Este estudio demuestra a nivel macroscópico que estos singulares modos de alimentación contribuyeron a la increíble diversidad de peces de arrecife que vemos hoy en día".
El estudio se ha publicado el 13 de abril en Proceedings of the National Academy of Sciences: Habitat-specific temporal variation in the pace of fish diversification
