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miércoles, 22 de abril de 2020

El origen del tiburón blanco del Mediterráneo

El tiburón blanco (Carcharodon carcharias) en una extraordinaria fotografía de George Probst.
Hace unos 5 millones de años grandes tiburones blancos recorrían estas costas de la Europa atlántica. Sus dientes han aparecido en depósitos del Plioceno desde Bélgica hasta Portugal, como ya comentábamos en Tiburones blancos en la Europa atlántica del Plioceno. El Plioceno comienza hace aproximadamente 5,33 millones de años y termina hace unos 2,59 Ma. ¿De dónde procedían aquellos tiburones? ¿Cuánto tiempo llevaban allí (aquí)?
     La respuesta a estas preguntas, si la hay, solo nos la podría proporcionar el grupo de tiburones blancos más cercano a nuestro espacio geográfico, el del Mediterráneo. Allí todavía cuentan con una población cuyo origen ha sido posible rastrear comparando su ADN con el de grupos de otras partes del mundo. Los resultados son tan asombrosos que merece la pena emprender este pequeño viaje (que además es muy sencillo: no tenemos más que tirar hacia Portugal y, según pasamos el cabo San Vicente, virar todo a babor y seguir sempre em frente).

1. La vieja hipótesis: Indo-Pacífico vía Sudáfrica. En 2010 se publicaba un estudio¹ que sostenía que la colonización del Mediterráneo por el Carcharodon carcharias pudo haber sido llevada a cabo durante el Pleistoceno hace aproximadamente unos 450 000 años por un puñado de individuos llegados desde Sudáfrica debido a un error de navegación.
     Los científicos habían encontrado puntos de similitud entre el ADN de cuatro ejemplares mediterráneos y el de otros procedentes del Indo-Pacífico, y los datos que manejaban indicaban que la población mediterránea no podía ser consecuencia de un flujo migratorio continuado, sino de acontecimientos puntuales. La hipótesis a su juicio más probable era que varios individuos aislados que viajaban desde el Índico siguiendo la corriente de las Agujas pudieron haber entrado por error en algún remolino de mesoescala² provocado por la intensa inestabilidad climática del Pleistoceno. Extraviados de la senda inicial, tomaron rumbo norte a lo largo de la costa occidental africana hasta llegar a la puerta del Estrecho para cruzarla en dirección este.

Foto: Andy Murch, bigfishexpeditions.com, elasmodiver.com.

2. La nueva teoría: Australia/Nueva Zelanda vía California. Pero un trabajo³ recién publicado permite construir un relato muy distinto y, desde mi punto de vista, infinitamente más sugerente y fascinante. Concluye no solo que el tiburón blanco llegó al Mare nostrum varios millones de años antes de lo establecido en el estudio de 2010, sino que su ADN entronca con el ilustre linaje de la población originaria australiana llegado hasta allí tras haber cruzado todo el Pacífico y todo el Atlántico.
     El equipo de científicos amplió el número de muestras genéticas mediante modernas técnicas de extracción y amplificación de ADN antiguo con las que lograron obtener secuencias de ADN a partir de tejidos, mandíbulas y dientes de 18 ejemplares históricos capturados en el Mediterráneo entre 1823 y los años 80 del pasado siglo XX y conservados en museos y colecciones privadas. A continuación compararon estas muestras con las de un importante número de ejemplares procedentes de diversas áreas del planeta. Y completaron la información con datos aportados por los abundantes registros fósiles de C. carcharias de todo el Mediterráneo.
     Los datos revelaron que los ejemplares mediterráneos guardaban una relación evolutiva más estrecha con los grupos de Australia/Nueva Zelanda y Pacífico NE que con los de Sudáfrica y Atlántico noroccidental (es decir, Florida y costa este de los EEUU). Por otro lado, observaron que el linaje del Pacífico NE ocupaba un punto intermedio entre el de Australia/Nueva Zelanda, el más antiguo, y el del Mediterráneo.

Tomando caminos divergentes. Foto: Andrew Fox, Rodney Fox Great White Shark Expeditions <www.rodneyfox.com>
3. Reconstruyendo la historia familiar. Hace probablemente más de 5 millones de años una parte de la gran población de tiburones blancos de la región de Australia y Nueva Zelanda se expandió hacia el este para establecerse en el Pacífico NE, más o menos en la zona de California [2]. Otra parte tomó un camino divergente hacia el oeste [1].
     A comienzos del Plioceno aún no se había completado la formación del istmo de Panamá. Las aguas del Pacífico y el Atlántico ya no se mezclaban libremente sobre la zona, como antaño, pero seguía habiendo comunicación entre ambos océanos. Las aguas del Pacífico discurrían hacia el Caribe a lo largo de grandes cauces poco profundos entre tierras emergidas posiblemente formando fuertes corrientes que potenciaban el tránsito de especies. Entre ellas, naturalmente, el gran tiburón blanco [3].
     La paulatina elevación del istmo posibilitó la formación, en su vertiente atlántica, de un inmenso flujo de agua en dirección este que facilitaba enormemente la travesía del océano, la corriente del Golfo. Existen evidencias de que durante este proceso se produjeron grandes fluctuaciones en la intensidad de esta corriente que alcanzaron el pico máximo entre finales del Mioceno y comienzos del Plioceno.
     Una invitación tal vez innecesaria para que el Carcharodon se decidiese a cruzar el Atlántico [4].

Elaboración propia a partir de Leone et al., Journal of Biogeography, 2020.
     Y una vez colonizada esta orilla del Atlántico norte, llegó el turno del Mediterráneo. El C. carcharias cruzó el Estrecho como una exhalación colonizando la práctica totalidad de su cuenca de oeste a este: mar de Alborán, mar Balear, mar de Liguria, Tirreno, Egeo, Mármara, Adriático... dejando innumerables registros fósiles de su paso en depósitos que datan incluso de principios del Plioceno. Esto quiere decir que esta colonización debió de coincidir en algún punto con el final de la crisis salina del Messiniense, cuando se reanudó la conexión del Mediterráneo con el Atlántico en la conocida como inundación Zancliense, ocurrida hace unos 5,33 millones de años. Se ve que el inmenso caudal de agua con que el Atlántico volvió a inundar la casi vacía e hipersalina cuenca mediterránea contenía algo más que agua.

La inundación Zancliense. Montaje realizado a partir de trabajos gráficos de F. Brigida, Montero, García-Castellanos, Pau Bahí y Roger Pibernat (imagen 2a, donde se aprecia el desnivel entre el Atlántico y el Mediterráneo en las primeras etapas de la inundación Zancliense) tomados de la Wikimedia Commons.
   Finalmente, los científicos sitúan el origen de la rama evolutiva del tiburón blanco del Mediterráneo hace unos 3,23 millones de años. O dicho de otro modo, fue en esa época cuando el linaje del Pacífico adquirió unos caracteres propios que quedaron impresos en su ADN.

4. El rey ha muerto. Viva el rey. En los depósitos de principios del Plioceno se han encontrado dientes fósiles de Megalodon junto con los de C. carcharias. Esto sugiere que ambas especies de algún modo cohabitaron, o, mejor dicho, compitieron entre si en una lucha desigual durante un breve periodo de tiempo.
     El mar era entonces un hervidero de vida repleto de presas y de depredadores que, sin saberlo, se aproximaban a un cambio de época y de dinastía: el más grande y temible, el Carcharocles megalodon, estaba dejando el puesto de mando del océano al Carcharodon carcharias, más pequeño, ágil y con mayor capacidad de adaptación a los cambios que ya se estaban produciendo. El mar se enfriaba y el viejo gigante no disponía de un mecanismo generador de calor que le permitiese seguir a sus grandes presas hacia aguas más frías.
     Hablando de tallas, aunque hoy en día el tiburón blanco muy rara vez supera los 6 m, el tamaño de los dientes encontrados en yacimientos de todo el mundo sugiere que los ejemplares superiores a los 7 m no eran en modo alguno infrecuentes.

5. El rey se está muriendo. ¿Viva el rey? En la actualidad la población de tiburones blancos del Mediterráneo está cayendo en picado de una forma alarmante, al igual que ocurre con muchas otras especies marinas. El principal motivo es la sobrepesca: literalmente, lo estamos arrasando.
     Uno de los datos preocupantes del estudio es que, de todas las poblaciones analizadas, la del Mediterráneo es la que posee una menor diversidad genética. Esto significa que es una población joven, que pudo originarse por un número limitado de individuos, o que experimentó algún tipo de cuello de botella evolutivo, es decir, que en algún momento de su pasado sufrió una fuerte caída en sus números; y también significa que sus perspectivas de recuperación y supervivencia se reducen considerablemente. El futuro no es muy halagüeño para el rey. Es significativo que, ante la falta de muestras de ejemplares frescos, los científicos se vieron obligados a recurrir a ADN histórico para llevar a cabo su estudio.
     La UICN considera el tiburón blanco como vulnerable a nivel global; pero sus poblaciones mediterráneas y atlánticas figuran en su Lista Roja con el estatus de En peligro crítico. ¿Dejaremos que el rey se muera?

1. Tabarca (Alicante). 2. Favignana (5,5 m aprox). 3. Mallorca. 4. Favignana (5,35 m). 5. Mármara. 6. Isla de Elba. 7. Camogli (5,5 m aprox).
6. ¿Y qué pasa con el Atlántico norte? Ahí vamos. La formación del istmo de Panamá fue un acontecimiento geológico de primera magnitud que trajo consigo grandes cambios en el océano que causaron la desaparición masiva de muchas especies, tal como se recoge en el registro fósil del Plioceno. Pudo facilitar la travesía del océano para el tiburón blanco, pero tal vez, paradójicamente, también su desaparición del Atlántico norte. Hacia finales de este periodo la población de ambas orillas es esfumó. Puede que con anterioridad la población del oeste se trasladase hacia el este huyendo de los cambios, o puede que el colapso se produjese en ambas orillas por igual.
     El análisis comparativo de las secuencias de ADN revelan que la única población actual más o menos estable del Atlántico norte, la de la costa este norteamericana, está vinculada genéticamente con las de Sudáfrica y el Índico. Esto quiere decir que es producto de una colonización más reciente que pudo haberse producido durante el Pleistoceno, cuando las condiciones ambientales permitieron que un grupo sudafricano se decidiese a cruzar el Atlántico en dirección NW [5].
     En la actualidad, la presencia del Carcharodon carcharias en el Atlántico NE puede calificarse, siendo optimistas, de puntual, escasa y muy esporádica. Para una discusión más detallada podéis revisar los artículos ¿Hay o no hay tiburones blancos en Galicia? y ¿Hay o no hay tiburones blancos en las islas británicas?

7. El Plioceno y el Antropoceno. Pese a tantos cambios, el mundo del Pleistoceno era casi idéntico al de ahora. En su deriva, los continentes se encontraban ya a menos de 100 km de su posición actual y el nivel del mar estaba 25 m por encima. Pero algunas cosas eran diferentes. Europa estaba habitada por infinidad de mamíferos de todo tipo, desde roedores hasta grandes antílopes, hipopótamos, leones, tigres dientes de sable... Los Australopithecus no habían tenido tiempo de conformar naciones, fundar partidos políticos, aniquilarse unos a otros con saña, ni de convertir su espacio vital en un inmenso e insalubre basural, puesto que estaban todavía naciendo como especie en algún lugar de África. Todavía les faltaba mucho para convertirse en sapiens.

Muchos museos de Italia conservan mandíbulas y dientes de tiburones blancos capturados en el Mediterráneo. En la imagen, en el Museo Di Zoologia P. Doderlein de Palermo, Sicilia. Un museo muy especial que conserva en sus vitrinas la atmósfera de los museos científicos de finales del siglo XIX.
Y Feliz día de la Tierra.
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¹Chrysoula Gubili, Rasit Bilgin, S. Ünsal Karhan, David W. Sims, Hakan Kabasakal, Andrew P. Martin & Leslie R. Noble (2010). Antipodean white sharks on a Mediterranean walkabout? Historical dispersal leads to genetic discontinuity and an endangered anomalous population. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. https://doi.org/10.1098/rspb.2010.1856
²La corriente de las Agujas fluye todo a lo largo de la costa SE Africana en dirección sur, desde el canal de Mozambique hasta el cabo de las Agujas, en el extremo sur del continente. En este punto da un giro de 180º y vuelve en dirección opuesta, hacia el Índico.
Los remolinos de mesoescala se producen en el seno de grandes flujos de corriente debido, entre otros, a factores ambientales. Pueden alcanzar diámetros de 500 km y persistir durante meses o incluso años.
³Agostino Leone, Gregory N. Puncher, Francesco Ferretti, Emilio Sperone, Sandro Tripepi, Primo Micarelli, Andrea Gambarelli, Maurizio Sarà, Marco Arculeo, Giuliano Doria, Fulvio Garibaldi, Nicola Bressi, Andrea Dall'Asta, Daniela Minelli, Elisabetta Cilli, Stefano Vanni, Fabrizio Serena, Píndaro Díaz-Jaimes, Guy Beale, Alessia Cariani & Fausto Tinti (2020). Pliocene colonization of the Mediterranean by Great White Shark inferred from fossil records, historical jaws, phylogeographic and divergence time analyses. Journal of Biogeography, 00: 1-11. doi: 10.1111/jbi.13794
Aaron O'Dea, Harilaos A. Lessios et al. (2016). Formation of the Isthmus of Panama. Science Advances, 2(8): 1600883. doi:10.1126/sciadv.1600883.
Según este trabajo, el flujo genético entre los dos océanos parece haberse cortado definitivamente hace unos 3,2 Ma.
La crisis salina del Messiniense tuvo lugar a finales del Mioceno, hace entre casi 6 y 5,33 millones de años. Durante este periodo el Mediterráneo perdió su conexión con el océano Atlántico llegando casi a su completa evaporación.
Sylvain Adnet, Ausenda C. Balbino, Miguel Telles Antunes & J. M. Marín-Ferrer (2010). New fossil teeth of the White Shark (Carcharodon carcharias) from the Early Pliocene of Spain. Implication for its paleoecology in the Mediterranean. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie Abhandlungen, 256: 7-16, Stuttgart.
 

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