Piedras dentro de los oídos de peces marcan el tiempo como los anillos de los árboles
"Como biólogo marino, siempre me ha resultado fascinante aprender cómo los animales se adaptan a su hábitat. Pero el cambio climático lo ha hecho más importante que nunca: el futuro de los animales salvajes puede depender de cuánto entendamos sobre ellos", dice Clive Trueman, profesor de biología marina de la Universidad de Southampton.
Los peces tienen en el oído una especie de piedra que los científicos pueden leer como los anillos de los árboles. Una nueva investigación del equipo de Trueman ha encontrado una manera de decodificar las sustancias químicas de estas piedras para medir cuánta energía utilizaban cuando estaban vivas. Lo que descubrieron podría ayudar al atún rojo a sobrevivir a la crisis climática.
Todavía hay mucho que no sabemos sobre cómo responden los animales cuando su hábitat cambia repentinamente. La temperatura es una de las piezas más importantes del rompecabezas, ya que afecta la velocidad de las reacciones químicas que definen la vida.
Para los animales, la subida de las temperaturas actúa como la inflación. El aumento de los precios significa que la vivienda y la comida ocupan una mayor parte de nuestro presupuesto, dejando menos dinero para lujos. Más calor significa que se necesitan más recursos corporales de un animal, como alimento y oxígeno, para alimentar funciones básicas, como respirar y moverse, dejando menos energía para el crecimiento y la reproducción.
Sin embargo, los cambios de calor no afectan a todos los animales de la misma manera. Así como los ricos pueden utilizar sus grandes reservas de efectivo para capear la inflación, los animales difieren en lo cerca que están de su "techo" energético.
Aguas calientes
Los animales que viven en temperaturas en el medio del rango de su especie pueden aumentar la tasa de su metabolismo, sufragando el costo adicional de vivir en aguas más cálidas. Aquellos que se encuentran en el borde cálido del área de distribución de su especie podrían estar más cerca de sus límites, donde las subidas de temperatura los empujan a una forma de deuda energética.
Las reservas que podrían haberse utilizado para el crecimiento deben desviarse para mantener procesos vitales esenciales. La subida de las temperaturas, a través de sus efectos sobre el metabolismo, obliga a las especies a adaptarse, trasladarse a algún nuevo lugar o morir.
Medir el gasto energético en animales salvajes no es una tarea fácil. Afortunadamente, las reacciones metabólicas dejan rastros químicos en el cuerpo.
Imagen derecha: Muestra un otolito completo (arriba) y una sección que indica la porción molida que representa el primer año (en la mitad) o los primeros 3 meses (abajo) de vida.
El otolito es un bulto pedregoso que se encuentra en el oído del pez. Los anillos de los otolitos, al igual que los anillos de los árboles, revelan la edad de un pez. En la Universidad de Southampton han desarrollado una técnica para decodificar la química de los otolitos.
Las diferentes formas o isótopos de oxígeno en el otolito indican la temperatura que experimentó el pez cuando estaba vivo. Los isótopos de carbono revelan la rapidez con la que los alimentos se convirtieron en energía. Los peces llevan sus rastreadores de actividad física en los oídos.
Estudiar cómo las necesidades energéticas de los animales cambian con la temperatura puede ayudarnos a predecir qué animales corren mayor riesgo ante la subida de las temperaturas. Los juveniles, por ejemplo, que necesitan crecer rápidamente para ser lo suficientemente fuertes como para evadir a los depredadores, podrían ser más vulnerables a los efectos del calentamiento global.
Recientemente, el equipo de Trueman aplicó esta nueva técnica al atún rojo del Atlántico (Thunnus thynnus). Estos peces pueden crecer hasta dos metros de largo y nadar a 65 km/h. También tienen un elevado metabolismo que les permite prosperar en aguas más frías que la mayoría de las otras especies de atún.
Imagen: Un atún rojo puede crecer hasta dos metros de largo. Iñigo Onandía
La sobrepesca en el siglo XX provocó la caída de las poblaciones de atún rojo del Atlántico. Las políticas de gestión pesquera han permitido que se recuperen las poblaciones de atún rojo en el Atlántico norte, y los bancos de atún rojo vuelven a ser visitantes habituales de las aguas alrededor de las Islas Británicas y el norte de Europa.
El atún rojo desova tanto en el lado occidental como en el este del Atlántico. Pero estas dos poblaciones reproductoras muestran diferentes tasas de recuperación.
La proporción de peces adultos de origen occidental (Golfo de México) ha disminuido con el tiempo. Cada año, proporcionalmente, más peces de origen oriental (mediterráneo) sobreviven hasta la edad adulta.
El nuevo estudio se preguntó si estas diferencias en la recuperación pueden explicarse por la temperatura. Descubrió que las tasas metabólicas del atún joven alcanzan su punto máximo alrededor de los 28°C. El atún en aguas más cálidas tenía tasas metabólicas más bajas, lo que demuestra que sus cuerpos no podían cubrir los costos energéticos de vivir en temperaturas superiores a 28°C.
Imagen: Utilizaron modelos climáticos para predecir cuándo las temperaturas promedio de la superficie del mar en verano excederán el límite de temperatura de 28°C para los atunes juveniles. Universidad de Southampton
En las zonas de desove y cría del Golfo de México, las temperaturas suelen superar los 28°C. Si bien siempre ha sido más cálido en el Golfo de México que en el Mar Mediterráneo, el reciente calentamiento significa que el área de hábitat adecuado por debajo del umbral de 28°C se ha vuelto cada vez más pequeña. Las temperaturas del mar en Florida superaron los 36°C en junio de 2023.
La lenta recuperación de las poblaciones de atún del oeste podría atribuirse a estas condiciones de aguas cálidas y su efecto sobre el crecimiento de los atunes juveniles. Por el contrario, la mayor parte del Mediterráneo se mantiene actualmente por debajo de los 28°C durante el verano.
Mirando hacia el futuro
Es posible que la reciente recuperación del atún rojo no dure. Los investigadores utilizaron modelos climáticos para predecir qué tan rápido el calentamiento del océano comenzará a afectar a los atunes juveniles.
Incluso las proyecciones intermedias sugieren que la mitad oriental del mar Mediterráneo cruzará el umbral de los 28°C dentro de 50 años. En los últimos dos años hemos visto temperaturas medias récord en el Mediterráneo que ya se acercan al umbral de los 28°C.
Necesitamos una solución a largo plazo para proteger el atún.
A medida que los océanos continúan calentándose, el atún puede establecer nuevas áreas de desove y cría en regiones que antes eran demasiado frías, por ejemplo más al norte en la costa este de Estados Unidos. De ser así, los atunes juveniles estarían en peligro de ser capturados involuntariamente por las pesquerías, también conocida como captura incidental.
El atún rojo es un manjar muy buscado en Asia para el sushi, donde un solo pez puede venderse por más de un millón de euros. Pero son más que delicias culinarias. El atún nos está advirtiendo de los desafíos que le esperan a la fauna marina.
La investigación ha sido publicada hoy en Nature Communications: Thermal sensitivity of field metabolic rate predicts differential futures for bluefin tuna juveniles across the Atlantic Ocean
