Foto: phys.org

Un modelo matemático revela cómo los factores ambientales influyen en las opciones de vida del salmón

JAPÓN
Tuesday, November 05, 2024, 05:00 (GMT + 9)

Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han desarrollado un modelo matemático que ilustra cómo las estrategias evolutivas de los organismos están condicionadas por sus entornos. Su estudio se centra en los peces salmónidos, que se enfrentan a una decisión crítica: migrar al mar y volver a desovar o permanecer en el río durante toda su vida, dependiendo de sus características individuales.

Esta investigación ha sido publicada en la revista Population Ecology.

El modelo predice de manera eficaz cómo la proporción de salmones que deciden migrar varía con las condiciones ambientales, lo que demuestra cómo los cambios ecológicos pueden provocar respuestas ecoevolutivas.

Los salmónidos, incluidas especies como el salmón masu¹, se enfrentan a un dilema importante al principio de su ciclo de vida. Pueden permanecer en su lugar de nacimiento durante toda su vida o migrar al mar, donde se adaptan a las condiciones del agua salada. Después de migrar, estos peces regresan al río para poner sus huevos.

Ciclo de vida "tradicional" del salmón. Foto: cortesía de earthhow. Haga clic en la imagen para ampliarla

La existencia de estas estrategias de supervivencia marcadamente diferentes complica la dinámica evolutiva de las poblaciones de salmón, especialmente en relación con las interacciones ambientales. Esta interacción puede influir en los rasgos individuales y alterar la proporción de peces que adoptan diversas estrategias de vida.

Si bien estas estrategias divergentes no son poco comunes en el reino animal, las implicaciones de estas elecciones para la evolución de la población siguen siendo poco conocidas.

Para obtener una visión más profunda de este fenómeno, un equipo de investigación dirigido por Jun-nosuke Horita de la Asociación Meteorológica de Japón y el profesor adjunto Yuuya Tachiki de la Universidad Metropolitana de Tokio ha creado un modelo matemático que integra los rasgos conocidos del salmón masu hembra. Su modelo examina cómo evolucionan las poblaciones a lo largo del tiempo en función de la disponibilidad de estrategias de vida alternativas.

Salmón cereza saltando del agua para cruzar la cascada Sakura no Taki en Kiyosato, Hokkaido (Takayuki Kakuno)

Las hembras de salmón masu tienen tres tácticas distintas: pueden permanecer en el río durante toda su vida (residentes), migrar al mar después de un año (migrantes tempranos) o migrar más tarde en la vida (migrantes tardíos).

Para simplificar, los investigadores centraron su modelo en dos estrategias: residentes y migrantes tempranos. Incorporaron factores demográficos esenciales, como la cantidad de huevos puestos por individuo y sus tasas de supervivencia. Un aspecto crucial de su modelo fue la inclusión de distribuciones de tamaño, ya que los individuos más pequeños en una etapa temprana tienen más probabilidades de optar por la migración.

Utilizando este modelo, el equipo demostró que se podía mantener una población estable en una amplia gama de parámetros. En particular, identificaron condiciones específicas bajo las cuales surgían estrategias alternativas.

El salmón cereza intenta saltar por la cascada Sakura no Taki en el río Sharigawa en Kiyosato, Hokkaido. (Takayuki Kakuno)

Sus hallazgos revelaron que un entorno fluvial con bajas tasas de supervivencia, combinado con un entorno marino productivo, aumentaba significativamente la probabilidad de estrategias migratorias divergentes, una observación consistente con las condiciones naturales.

Los investigadores también exploraron escenarios extremos que de otro modo podrían pasarse por alto. Por ejemplo, cuando la tasa de supervivencia durante el desafiante proceso de migración cae por debajo de un cierto umbral, se produce un cambio drástico que hace que poblaciones enteras se conviertan en residentes.

Comprender cómo las poblaciones seleccionan diferentes estrategias migratorias es vital para comprender la dinámica ecoevolutiva y, a la inversa, para evaluar cómo los cambios ambientales afectan la supervivencia de los organismos.

El equipo espera que su investigación pueda aplicarse para evaluar y predecir los impactos de los cambios antropogénicos en las poblaciones animales.

1. El salmón masu (Oncorhynchus masou), también conocido como masu (en japonés: マス, lit. 'trucha salmón') o trucha cereza (桜鱒, サクラマス, sakura masu) en Japón, es una especie de salmónido perteneciente al género Oncorhynchus, que se encuentra en el Pacífico Norte a lo largo de las costas del noreste y este de Asia, desde el Lejano Oriente ruso (Primorsky, península de Kamchatka, islas Sakhalin y Kuriles) hasta el sur a través de Corea, Japón y Taiwán. Aunque generalmente se acepta como un salmón en Occidente, en realidad se lo considera una trucha en Japón (su área de distribución nativa más famosa), ya que es el salmónido de agua dulce más común en el archipiélago japonés.

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