Parentesco en los corales: cómo los lazos familiares distantes determinan el comportamiento colectivo en especies complejas de peces
El estudio de la evolución social, en particular la evolución de grupos complejos en los que solo unos pocos seleccionados se reproducen mientras que otros no lo hacen, es un misterio de la evolución. No queda claro cómo se transmiten los genes que promueven la cooperación social cuando algunos individuos deciden no aparearse. Tradicionalmente, este ámbito de estudio se ha limitado a animales terrestres como aves, mamíferos e insectos eusociales(se abrirá en una nueva ventana). Sin embargo, la vida marina, en concreto los peces marinos que viven en grupos complejos, presenta una oportunidad única para entender con en profundidad la evolución social.
Organismos marinos fascinantes
«Determinados peces marinos, como los góbidos(se abrirá en una nueva ventana) de coral y los peces payaso(se abrirá en una nueva ventana) de nuestro estudio, resultan fascinantes por sus complejas estructuras de grupo. Dentro de estos grupos solo existe una pareja reproductora, con varias subordinadas no reproductoras», señala Theresa Rueger, investigadora de la Universidad de Exeter y coordinadora del proyecto SoEvoFish, que recibió financiación de las Acciones Marie Skłodowska-Curie(se abrirá en una nueva ventana). «Estos peces también mantienen una relación mutualista con los corales y anémonas que habitan. Sus grupos son diferentes de las estructuras sociales familiares convencionales que se observan en los animales terrestres, principalmente porque los peces marinos tienen una fase larvaria dispersiva que rompe los lazos familiares», añade Rueger. Esto significa que recorren largas distancias antes de establecerse en un arrecife. Por tanto, no es seguro que tengan la oportunidad de establecerse cerca de sus parientes cercanos.
Estructuras sociales complejas y vínculos simbióticos
El objetivo en el proyecto SoEvoFish era desarrollar un nuevo modelo para comprender la evolución social de estas criaturas marinas. Para ello, se probó la hipótesis de selección de parientes(se abrirá en una nueva ventana) mediante análisis genéticos y se observó su relación con huéspedes mutualistas a través de experimentos de campo a largo plazo. Antes de los efectos perturbadores de la pandemia, los miembros del proyecto lograron completar su primera visita de estudio en octubre de 2019 y recogieron muestras genéticas tanto de gobios como de peces anémona para su análisis. Los resultados fueron fascinantes. «Descubrimos que los peces que vivían en el mismo grupo estaban más emparentados que los de la población en general. No eran familiares directos, como hermanos, sino más bien parientes lejanos, parecidos a primos segundos», destaca Rueger. «Este hallazgo inesperado sugiere que el parentesco a distancia podría influir potencialmente en la evolución de la vida en grupo entre estas especies». Los miembros del proyecto también realizaron un experimento de laboratorio con peces anémona y anémonas en colaboración con el profesor Peter Buston de la Universidad de Boston. El equipo observó que los peces criados en anémonas más grandes crecían a mayor velocidad. Este hallazgo sugiere una explicación plausible para la vida en grupo: Los reproductores dominantes pueden tolerar a los no reproductores subordinados porque los grupos de peces más grandes producen anémonas más grandes. A su vez, las anémonas más grandes facilitan un crecimiento y una reproducción más rápidos entre los reproductores. «En esencia, los subordinados son parientes lejanos que acabarán heredando el territorio en el que residen», afirma Rueger. Actualmente, el equipo del proyecto está realizando un experimento de campo de seguimiento en Papúa Nueva Guinea, para validar estos hallazgos en el entorno natural de los peces. Mientras tanto, durante el período de cierre, los investigadores colaboraron con científicos marinos australianos para revisar el estado actual de los conocimientos sobre la evolución social en los peces marinos. Su revisión, que fue bien recibida, esboza el futuro trabajo que se requiere para desentrañar estos enigmas evolutivos.
Un proyecto de mutualismo para todos los animales
En SoEvoFish se ha avanzado significativamente en el esclarecimiento de los mecanismos de la evolución social, acercándonos a un marco de aplicación universal para todos los vertebrados en sociedades complejas. En el futuro, los investigadores utilizarán modelos matemáticos para crear un marco de evolución social que incluya socios mutualistas. «Este paso ampliará la relevancia de nuestro trabajo a todos los animales con estrechas relaciones mutualistas, y no solo a nuestros organismos modelo», concluye Rueger.
