updated 3:47 PM CET, Dec 7, 2016

Pistas de explosiones nucleares en las vértebras de tiburón revelan dónde han estado

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tiburón peregrino (Cetorhinus maximus)

Los científicos analizan las marcas de residuos radiactivos en el tiburón peregrino

Restos de la pasada era nuclear están ayudando a encontrar la manera de conservar especies marinas en peligro de extinción

Es 1963. La carrera de armamentos es cada vez mayor y el terrible poder de las bombas nucleares causa que los líderes mundiales firmen el Tratado de Prohibición Limitada de Pruebas (Limited Test Ban Treaty), que prohíbe los ensayos de armas en la atmósfera y en el océano.

Avancemos 49 años. La escalada de la pesca ha provocado una considerable disminución de las poblaciones de algunos de los peces más grandes del mundo, incluyendo a los tiburones peregrinos, que están desapareciendo rápidamente. En una curiosa relación, los restos persistentes de la era nuclear del pasado están ayudando a encontrar la manera de conservar las poblaciones remanentes de los tiburones peregrinos (Cetorhinus maximus) y otras especies marinas en peligro de extinción.

Muy valorados por sus aletas y acosados por la sobrepesca, los tiburones peregrinos se incluyen ahora en la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas y se consideran "vulnerables a la extinción" por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza. Son de crecimiento lento, de larga vida, tardan en madurar y tienen una fecundidad baja, haciéndolos vulnerables a la presión pesquera continúa, si son atrapados intencional o accidentalmente.

Los tiburones peregrinos son a menudo vistos recostados perezosamente en la superficie, la boca abierta, filtrando el zooplancton del que se alimentan, de ahí el nombre "peregrino" de los tiburones. Se alimentan en grandes áreas de grandes cantidades de alimentos (en una hora, pueden filtrar el agua suficiente para ¡llenar una piscina olímpica!). Por lo tanto, juegan un papel fundamental en el ecosistema marino y son indicadores de su salud.

A pesar de que son el segundo pez más grande del mundo detrás de los tiburones ballena, los tiburones peregrinos siguen siendo científicamente un libro cerrado. Para que las estrategias de conservación sean eficaces, primero se debe tener un conocimiento básico de cómo viven, se aparean y dan a luz estos animales marinos. Pero todo esto sigue siendo desconocido para los tiburones peregrinos. Nunca han sido vistas hembras embarazadas y juveniles menores de edad.

En cuanto a dónde van, el conocimiento convencional ha vinculado a los tiburones peregrinos como especie de aguas templadas relativamente poco profundas, con poblaciones en cada hemisferio a lo largo de los márgenes de cada continente. Sin embargo, parecen desaparecer la mitad del año.

¿A dónde van?

Jugando al escondite con los tiburones

En este momento, sólo tenemos algunas pistas haciendo alusión al comportamiento de los tiburones peregrinos. Un reciente estudio de la genética descubrió que los tiburones peregrinos de todo el mundo parecen tener una relación bastante estrecha, lo que indica tal vez que las poblaciones que pensábamos estaban separadas están en realidad entrecruzadas.

etiquetado de un tiburón peregrino

El estilo de vida "terrestre" de los seres humanos hace que sea imposible seguir a los tiburones peregrinos en la misteriosa profundidad, por lo que el primer paso en un estudio de su viaje comienza con la colocación de una etiqueta con un arpón de marcado colocado por un cabo arponero profesional desde el bauprés de un barco de marcado. Los arpones no hacen daño a los tiburones, la etiqueta es como un pendiente y se fija justo por debajo de la aleta dorsal. Las etiquetas pueden permanecer en los tiburones hasta un año, registrando los niveles de luz, la profundidad de la inmersión de los tiburones y las temperaturas del agua de mar. Una etiqueta está programada para estallar a una hora específica, y una vez que aflora a la superficie, transmite estos datos de nuevo a los investigadores en la costa.

Mientras la población local de tiburones puede pasar los veranos sin preocupaciones en Cape Cod, alimentandose del abundante zooplancton, el estudio de marcado realizado recientemente por el asesor de doctorado, Simon Thorrold, un biólogo de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) y sus colaboradores, reveló que algunos tiburones son en realidad "pájaros de la nieve", migrando en el invierno miles de kilómetros de las soleadas aguas locales. De dieciocho tiburones que fueron marcados en las aguas de Massachusetts, diez etiquetas aparecieron también fuera de su área de distribución conocida, ¡y algunos migran a través del ecuador y van hacia el sur hasta el Mar Caribe y a Brasil! Estos no son exactamente lugares deshabitados, y el tiburón peregrino puede crecer hasta 13.7 metros (45 pies) de longitud, ¿por qué no han sido previamente descubiertos en los trópicos?

rutas migratorias del tiburón peregrino  y distribución

La respuesta está en los datos de la etiqueta. Una vez que se mueven fuera de la plataforma continental de la costa este de EE.UU., que está a unos 150 metros o 490 pies de profundidad, los tiburones se sumergen hasta 800 a 1.000 metros (2.600 a 3.300 pies), permaneciendo hasta meses a esta profundidad en los trópicos. Puede ser entonces cuando las hembras embarazadas den a luz a las crías. Migraciones transecuatoriales también pueden dar como resultado una población de mestizaje en todo el mundo.

En lo profundo de los huesos

corte de la vértebra de un tiburón peregrinoLas etiquetas pueden permanecer en los tiburones sólo un año como máximo, y los tiburones peregrinos pueden vivir por más de 50 años. Así que para entender las migraciones de los tiburones durante su vida, se utiliza otra técnica. Que es donde entra en juego la hoja de afeitar.

Las vértebras de tiburón se construyen de distintas capas de tejido, establecidas de forma secuencial durante la vida de un individuo en un patrón de alternancia de bandas claras/oscuras. Similares a los anillos de árboles, las capas pueden preservar un registro químico de las condiciones ambientales a las que han estado expuestos los tiburones.

De un número de vértebras de tiburones que han varado en las costas de Nueva Inglaterra en los últimos años, se cortaron las vértebras por la mitad para tener una sección delgada. Luego, utilizando un microscopio, se recogió una submuestra de los anillos con una cuchilla de afeitar a fin de prepararlos para el análisis de isótopos químicos.

La mayoría de los tejidos en los organismos vivos son reemplazados en forma regular, nos despojamos de nuestras células de la piel cada pocas semanas, e incluso las células de nuestros huesos son reemplazadas después de varios años. Sin embargo, algunas células, como el pelo humano y las uñas, no son reemplazadas una vez que han sido hechas. Todavía no estamos seguros si las vértebras de los tiburones peregrinos son reemplazadas, y además no sabemos con qué frecuencia se depositan las capas.

sección de la vértebra de un tiburón peregrino 

El "pico" de las bombas

Para tratar de responder esas preguntas, los científicos están midiendo el C14 (Carbono 14), en colaboración con el National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometry Facility. El C14 es un isótopo radiactivo natural del carbono creado por los rayos cósmicos cuando bombardean el gas nitrógeno en la atmósfera. No es perjudicial a la abundancia natural. De hecho, todos los seres vivos contienen C14, y cuando mueren, el C14 radiactivo en sus tejidos comienza a decaer a un ritmo mensurable. Por lo tanto la proporción de  isótopos de C14 estables de carbono no radiactivo proporciona una forma para determinar el tiempo transcurrido desde que el tejido ha muerto o se depositó en el organismo.

Sin embargo, en este caso no se está usando este tipo de datación por carbono, porque este método no es lo suficientemente preciso como para encontrar las diferencias anuales. En cambio, se está mirando la firma de C14 de las pruebas con bombas nucleares a partir de la década de 1950, que posteriormente se ha mezclado desde la atmósfera hacia el océano. Este "pico" de uranio enriquecido con C14 nos da un punto específico en el tiempo que podemos identificar en las capas de la vértebra. Contando las capas y haciendo coincidir la firma de C14 en las capas con la descomposición de la señal en la vértebra, se puede determinar el momento en el patrón de bandas. Y si las señales de las capas están en toda la gama de valores del pico de la bomba, sabremos que no se sustituyen y se pueden utilizar para el análisis químico.

pico de C14 de explosiones atómicas

El océano tiene una estructura tridimensional, y se necesita mucho tiempo para que se mezclen por completo los productos químicos, por lo que la firma de C14 de explosiones de bombas también forma un gradiente distinto con la profundidad. Con esto también se puede ser capaz de detectar si el comportamiento de profundidad de buceo de los tiburones que vemos en el corto plazo usando etiquetas ocurre a todo lo largo de su vida. Los resultados preliminares de los análisis de las vértebras de los tiburones indican que pueden hacer excursiones regulares a lo profundo.

Viajeros del océano global

Junto con este nuevo conocimiento de cuándo y cómo bucean los tiburones a la profundidad, también se pretende saber la cantidad de individuos que hay en los océanos del mundo. Para ello, tenemos que usar otra técnica.

mapa isoscape del Océano AtlánticoDiferentes áreas de los océanos muestran diferentes proporciones de isótopos estables de carbono y nitrógeno. Cuando se superponen en un mapa del océano, estas áreas isotópicamente diferentes forman parches de forma distinta, creando un "paisaje de isótopos" llamado isoscape. Cuando los tiburones pasan a través de estas áreas, sus cuerpos absorben y registran las firmas de isótopos específicos de estos ambientes, que se les pasa a través de los alimentos que consumen.

En el laboratorio del Marine Research Facility en el edificio del WHOI, han estado analizando isótopos estables de carbono y nitrógeno en aminoácidos específicos de las vértebras, para revelar los movimientos de los tiburones en el océano. Ya que somos lo que comemos, mediante la comparación de las firmas en las vértebras con los mapas de isoscape de sus fuentes de alimento de zooplancton en el Océano Atlántico, debemos ser capaces de identificar las rutas de sus migraciones.

Incluso si hubiera señales de tráfico en el mar los tiburones peregrinos no podrían leerlas. Pero son unos viajeros del mundo que pasan por las zonas jurisdiccionales de muchos países. A lo largo de sus viajes, los tiburones peregrinos están expuestos a diferentes grados de protección. Para llegar a un plan de conservación multinacional viable, primero tenemos que saber dónde van y cuándo. Y las técnicas que están desarrollando en el WHOI para el estudio de tiburones peregrinos, serán también aplicables a otras especies marinas poco estudiadas de gran movilidad y en peligro de extinción, como tiburones ballena y tiburones blancos.

Esta investigación está financiada por la National Science Foundation.

Artículo original en inglés: "Clues in Shark Vertebrae Reveal Where They've Been" por Li Ling Hamady, MIT/WHOI Joint Program in Oceanography - Biology Department