El pulpo antártico guarda secretos de la pérdida de hielo prehistórica en su genoma

Por Meghan Bartels

Los científicos que intentan comprender el pasado de la Antártida se enfrentan a un desafío enorme. El hielo no se fosiliza, por lo que no hay evidencia directa que muestre hasta qué punto se extendían los glaciares del continente más austral en el pasado distante. Esto es un problema porque hace más difícil predecir el futuro de la Antártida en un mundo en constante calentamiento.

Entra el pulpo de Turquet (Turqueti pareledone). Esta pequeña criatura se escabulle por el fondo marino alrededor de la Antártida y, en una nueva investigación, los científicos utilizar su genética para argumentar que una importante capa de hielo de la Antártida colapsó por completo en una época del pasado en la que las temperaturas eran sólo un grado Celsius más cálidas que en el período preindustrial. Llamó al Capa de hielo de la Antártida occidentalla franja de hielo volvió a crecer hasta abarcar 770.000 millas cúbicas de hielo en la actualidad, pero si colapsara nuevamente, el agua de deshielo elevaría el nivel del mar en más de 10 pies en todo el mundo.

“Esta es realmente la primera evidencia biológica que se utiliza sobre el colapso pasado, y creo que eso es lo realmente especial y sorprendente de este artículo”, dice Ryan Venturelli, paleoglaciólogo de la Escuela de Minas de Colorado, que no participó en el estudio. la nueva investigación. “Creo que es simplemente increíble que podamos utilizar poblaciones de pulpos para enseñarnos sobre la historia de la capa de hielo de la Antártida”.

Este tipo de investigación no sería factible con cualquier especie, dice Sally Lau, genetista evolutiva de la Universidad James Cook en Australia y coautora de la nueva investigación, que se publicó el 21 de diciembre en Ciencia. “Necesitamos una especie que se distribuya por toda la Antártida, pero [that] generalmente [does] permanecer en un solo lugar”, dice. “Si nada demasiado y se mueve con demasiada frecuencia alrededor de la Antártida, entonces cualquier firma histórica de migración e intercambio de material genético se verá erosionada por la rapidez con la que se mueve”. [it is] moviéndome ahora mismo”.

Los pulpos de Turquet cumplen los requisitos porque se encuentran por toda la Antártida y se arrastran por el fondo marino en lugar de nadar largas distancias, dice Lau. Para el nuevo estudio, ella y sus colegas analizaron casi 100 muestras de ADN de tales pulpos que se encontraron en colecciones de museos o fueron capturados accidentalmente por barcos pesqueros.

Cuando observaron el material genético de los animales, Lau y sus colegas notaron tendencias geográficas. Por ejemplo, los pulpos que se encuentran alrededor de Shag Rocks y Georgia del Sur, dos grupos de islas al este del extremo de América del Sur, eran bastante similares, tal como era de esperar porque estas poblaciones están más cerca entre sí que entre poblaciones diferentes.

Sin embargo, cuando se trataba de las poblaciones alrededor de la capa de hielo de la Antártida occidental, lo que vieron los investigadores fue más sorprendente. Los pulpos modernos que viven en el Mar de Ross, escondidos en el rincón de un lado donde la capa de hielo de la Antártida Occidental se encuentra con el resto de la Antártida, compartían material genético con animales ubicados alrededor de la costa continental, pero también con los pulpos del lado opuesto. del punto de unión de la capa de hielo con el continente en el Mar de Weddell del Sur. Hoy en día, un pulpo de Turquet necesitaría nadar innumerables millas alrededor de la península saliente que apunta hacia América del Sur para pasar entre estos dos mares, una hazaña poco probable para estos nadadores poco aventureros, dice Lau.

En cambio, los investigadores argumentan que las similitudes genéticas entre estas dos poblaciones son una reliquia de una época en la que la capa de hielo de la Antártida occidental se había derretido por completo, dejando vías marítimas poco profundas que conectaban los ríos Ross y Mares de Weddell. Y el análisis genético sugiere que estas dos poblaciones comenzaron a entremezclarse hace más de tres millones de años y se separaron hace entre 139.000 y 54.000 años. Esa línea de tiempo coincide con sospechas previas de que la capa de hielo de la Antártida occidental se había derrumbado por completo durante el último interglacial, un período cálido que ocurrió hace entre 130.000 y 115.000 años.

Hasta ahora, sin embargo, los glaciólogos y geólogos han contado con herramientas limitadas para intentar comprender si la lámina se derrumbó por completo o simplemente se encogió. Su técnica más útil hasta ahora ha sido el análisis de núcleos de sedimentos (largos cilindros de sedimentos en capas depositados durante los últimos años e incluso siglos) que a menudo provienen de más allá de la propia capa de hielo. “Durante mucho tiempo hemos abordado esta cuestión utilizando los mismos viejos trucos”, dice Venturelli. Analizar la genética de los animales modernos marca un enfoque totalmente diferente para agregar al conjunto de herramientas.

Y comprender la historia de la capa de hielo de la Antártida occidental puede parecer arcano, pero eso no podría estar más lejos de la verdad, dice Ted Scambos, científico polar de la Universidad de Colorado Boulder, que no participó en la nueva investigación. La fragilidad de esta capa de hielo marcará el destino de los humanos en todo el mundodice, haciendo que cualquier conocimiento sea valioso, incluso si proviene de una fuente tan improbable como un pulpo.

Con los nuevos hallazgos, dice, los científicos pueden predecir mejor la línea temporal del futuro colapso de la capa de hielo provocado por el hombre: si su pérdida ocurrirá en el próximo siglo o dos o si requerirá 400 o 500 años. A partir de ahí, los científicos pueden calcular con mayor precisión el ritmo del aumento del nivel del mar y dar a las sociedades el tiempo que necesitan para desplazarse tierra adentro.

“Es la amenaza más incierta y difícil de pronosticar para el aumento del nivel del mar en los próximos dos o tres siglos”, dice Scambos. “No es difícil entender cómo lo afectarán eventualmente las temperaturas más cálidas del océano o del aire. La pregunta es: ¿Qué tan rápido se desmoronará?”