04 May La desconocida historia del piure y sus linajes en Chile: un relato sobre el tiempo y el espacio
Una serie de publicaciones en los últimos años, descubrieron la presencia de tres linajes de este peculiar invertebrado marino, repartidas a lo largo de la costa chilena entre Pan de Azúcar en Atacama y Ancud, en Chiloé. La variabilidad de estos linajes, estaría dadas por factores temporales, geográficos, e influencia del ambiente y fenómenos como El Niño; un conocimiento que podría aportar a mejorar su manejo como pesquería y las acciones de conservación para esta particular especie.
Una roca en el fondo del mar. Es todo lo que uno podría ver del piure al bucear las aguas costeras entre Perú y el sur de Chile si no contamos con un ojo entrenado que lo sepa distinguir de una piedra en el suelo marino. Y es que este invertebrado notocordado, un filtrador que adorna con su rojo característico los mercados fluviales, ferias, platos de caldillos y preparaciones marinas del pacífico sur, cuenta una historia familiar, hasta hace poco, desconocida.
El piure (Pyura chilensis) es una especie que habita entre el intermareal bajo y hasta una profundidad de 70 metros, desde la costa central de Perú, hasta el sur de Chiloé. Su aspecto es confuso; a simple vista pareciera ser una roca, pero al abrirlo con las manos, aparece el invertebrado de un intenso color rojo y del tamaño aproximado de una pelota de ping pong. Si bien es conocida entre pescadores y recolectores, no goza de la popularidad que ostentan por ejemplo el loco o los erizos, quizás por su característico e intenso “sabor metálico” — que en realidad es el sabor al vanadio que extraen desde el agua de mar —, y su apariencia como una suerte de piedra filtradora viva.
Pero para un grupo de investigadores, su genética también es especial, ya que se aleja bastante de los moluscos y otros vertebrados, y lo asemeja más a los vertebrados y por consiguiente a la especie humana. Pero, ¿cuánto sabemos realmente del piure? ¿Cuál es su historia familiar, su origen y posibles escenarios futuros?
En 2013 el piure capturó la atención de dos investigadoras: Pilar Haye, académica de la Universidad Católica del Norte y directora alterna del Instituto Milenio en Socio-Ecología Costera (SECOS), y Natalia Muñoz-Herrera, quienes estudiaron la estructura genética espacial de Pyura chilensis a lo largo de la Corriente de Humboldt. En una primera investigación, las autoras descubrieron que el piure tenía tres linajes bastante diferenciados (o haplogrupos mitocondriales); dos de ellos ampliamente distribuidos entre la costa centro sur de Perú y Chile y uno restringido geográficamente a la zona sur. Es decir, tres linajes separados genéticamente y que muestran una gran variación geográfica.
En la localidad más al norte, desde la costa central de Perú hasta la Región de Antofagasta, sólo estaba presente el que llaman linaje 1 (o Hg1), por ser también el más abundante. En las localidades intermedias, entre la Región de Atacama y la Región del Maule (26°S y 36°S), además del Linaje 1, habitan individuos de un segundo linaje, o linaje 2 (Hg2). Por último, en las localidades del sur, estaban presentes estos dos grupos sumado al tercer linaje (Hg3). Este último, es particularmente abundante en Los Molinos, en la costa de Valdivia.
Además, las autoras intentaron estimar cuándo estos tres linajes podrían haberse separado entre sí. De acuerdo con el estudio, los tres linajes de la especie se formaron durante los ciclos glaciares del Pleistoceno, como consecuencia de su aislamiento durante las glaciaciones, coincidente con el descenso del nivel del mar. En los periodos interglaciares posteriores, las poblaciones pudieron cruzarse, lo que dio lugar a la composición actual de tres linajes mitocondriales divergentes.
Estudio genético en profundidad
Según el Anuario Estadístico de Pesca y Acuicultura 2020 del Servicio Nacional de Pesca (Sernapesca), en 2020 hubo un desembarque total de 1.729 toneladas de piures. Esto corresponde al 5% del desembarque total de especies del país, que da cuenta de la intensa extracción de este recurso para el consumo humano.
Por ello, profundizar en los estudios genéticos del piure fue parte del trabajo de Nicolás Segovia, investigador de la Facultad de Ciencias del Mar de la UCN, de los Institutos Milenios SECOS y BASE, y del Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB), quien junto a Pilar Haye, también investigadora UCN y SECOS, y Xavier Turon, investigador del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB), se plantearon preguntas para realizar un nuevo estudio sobre esta especie.
El trabajo, titulado Time or Space? Relative Importance of Geographic Distribution and Interannual Variation in Three Lineages of the Ascidian Pyura chilensis in the Southeast Pacific Coast, se preguntó cuál es la importancia relativa de los componentes temporales frente a los espaciales de la variación genética en P. chilensis, y si los diferentes linajes de este tienen el mismo patrón espacio-temporal de estructura genética. En otras palabras, ¿cuál es el rol del espacio y el tiempo en estos linajes del piure en Chile?
Para esto, recolectaron muestras de P. chilensis en cinco periodos de tiempo distintos en 2012, 2014, 2015, 2016 y 2017, recogidas por pescadores locales de las Áreas de Manejo de Explotación de Recursos Benónicos (AMERB) en seis localidades a lo largo de la costa de Chile: Pan de Azúcar, Caleta Pajonales, La Herradura, Talcahuano, Los Molinos y Ancud.
Se tomaron más de 1.000 individuos en total, en la misma zona de cada localidad en cada año. Las localidades de muestreo fueron seleccionadas en base a los resultados de Haye y Muñoz-Herrera en 2013, e incluyeron poblaciones con proporciones diferentes de los tres linajes o haplogrupos mitocondriales de piure. Considerando todo el conjunto de datos, surgió una imagen de fuerte diferenciación espacial, pero estabilidad temporal en Pyura chilensis.
Nicolás Segovia, co-autor del artículo, destaca que “uno de los resultados más interesantes que tuvimos es que el primer haplogrupo (Hg1) es estable en el tiempo y las diferencias que hay, se explican por diferencias entre sitios a lo largo de la corriente de Humboldt. Pero el segundo linaje tiene un comportamiento distinto. Es relativamente estable y homogéneo en el espacio, pero cambia mucho en el tiempo, lo que fue sorpresivo para nosotros. Si vemos el total, si no separamos por linaje y pensamos que el piure es una sola unidad, diríamos que es súper estable en el tiempo el patrón. Pero al separarlo, vemos que esa estabilidad es linaje-dependiente. Este es uno de los hallazgos más interesantes de este artículo; que la influencia del tiempo depende de qué linaje estemos mirando”.
Tiempo, espacio y genética
Estos resultados, apuntan a que existen patrones dispares de diferenciación genética en el tiempo, que pueden reflejar un alcance adaptativo diferente o una variación en las características reproductivas y de dispersión, que podrían ser una respuesta a eventos extremos como El Niño.
“Esta variabilidad en el tiempo, es algo súper novedoso, sobre todo porque es muy distinto entre linajes. Hasta donde conocemos, no se ha reportado antes para un invertebrado marino el hecho que haya linajes dentro de la especie y que estos tengan estructura genética que cambia en el tiempo”, explica Pilar Haye, co-autora del paper.
“Los años de más cambio temporal en la estructura genética, coinciden con un año en que hubo un evento de El Niño bastante intenso (2015), es decir las variabilidades propias de nuestra costa inducen cambios. Esta nueva visión te habla del dinamismo en la estructura genética y de cómo eventos naturales pueden estar estructurando, en el tiempo, la diversidad genética. Lo interesante evolutivamente, es que dos linajes de una misma especie pueden mostrar patrones distintos en el tiempo”, agrega.
Por su parte, Segovia también añade un factor humano. “Los piures adultos son como rocas, no se mueven. Por lo tanto el transporte antropogénico, en que los cascos de los barcos actúan como vectores, promueve en que dentro de cada linaje haya mezcla de distintos sectores geográficos, lo que explica que linaje más abundante sea relativamente homogéneo tanto a nivel espacial como temporal. Así, por ejemplo, el tercer linaje que se encuentra principalmente en la costa valdiviana, en donde hay menos rutas pesqueras, está menos mezclado con otros linajes que en otros sectores geográficos y eso puede deberse a ese factor en particular”.
Linajes: información clave para la planificación de conservación
Para los autores, estos estudios proveen información relevante que debe ser considerada al momento de planificar estrategias de conservación de esta especie. En ese contexto, el trabajo llama a la cautela a la hora de obtener tendencias generales en especies claramente diferenciadas en linajes. Además, invita a realizar análisis separados de linajes genéticos sub-específicos siempre que sea posible, debido a que, por ejemplo, el piure varía en su estructura genética en el espacio y en el tiempo, pero depende del linaje (de ahí el título del paper).
“Cualquier medida de manejo o conservación de esta especie debiera considerar esta información. Sobre todo si requiere cultivo, en el que se transporten juveniles, o repoblamiento. Para la sustentabilidad de la especie debemos cuidar esto último, así como evitar el transporte antropogénico. En esta investigación miramos el trasfondo del individuo y nos provee un mapa que es preocupante si se van a mover individuos o cultivar de cualquier lado”, indica Pilar Haye.
Esta investigación, es parte de una serie de estudios en la especie de parte de este grupo de científicos, donde no solo han evaluado la influencia del tiempo y la distribución geográfica de los distintos linajes, sino también, la influencia del ambiente y la selección natural en los patrones de diferenciación genética. Lo que sin duda permite mejorar sustancialmente el conocimiento acerca de esta particular especie (Segovia et al. 2017, Segovia et al 2020).
“Evidencia científica de este nivel nos permite tener estrategias de conservación, y justamente lo que queremos hacer en SECOS es aterrizar nuestra ciencia y generación de conocimiento de base a problemas socio-ecológicos más concretos”, agrega Segovia.
Esta investigación sobre el piure, una especie única y que incluso a veces queda fuera del imaginario social de recursos pesqueros, puede ser proyectada hacia otras especies, en donde se pueda estudiar cómo estas variabilidades en espacio y tiempo pueden aportar a las estrategias de conservación y de estudio de esta especie. Por ejemplo, hoy zonas con mayor diversidad genética y más conectada con otras poblaciones, como lo que ocurre en el sur de Chile, en la costa valdiviana, son mejores lugares de extracción que zonas que tienen baja diversidad genética, como en el norte del país. “Nuestra disciplina como genética evolutiva es un gran aporte que nos permite entender cómo se conectan las especies de las AMERB”, finaliza Haye.
Referencias
Haye, P. A., & Muñoz-Herrera, N. C. (2013). Isolation with differentiation followed by expansion with admixture in the tunicate Pyura chilensis. BMC Evolutionary Biology, 13(1), 1-15.
Segovia, N. I., Gallardo-Escárate, C., Poulin, E., & Haye, P. A. (2017). Lineage divergence, local adaptation across a biogeographic break, and artificial transport, shape the genetic structure in the ascidian Pyura chilensis. Scientific reports, 7(1), 1-12.
Segovia, N. I., González-Wevar, C. A., & Haye, P. A. (2020). Signatures of local adaptation in the spatial genetic structure of the ascidian Pyura chilensis along the southeast Pacific coast. Scientific reports, 10(1), 1-14.
Haye, P. A., Turon, X., & Segovia, N. I. (2021). Time or space? Relative importance of geographic distribution and interannual variation in three lineages of the ascidian Pyura chilensis in the Southeast Pacific Coast. Frontiers in Marine Science, 413