El Impacto de Especies Exóticas en la Evolución del Pez Espinoso

Las especies exóticas son animales o plantas que vienen de otro lugar y pueden perjudicar a la vida silvestre local. A menudo representan riesgos serios para los ecosistemas locales y las especies nativas. Aunque generalmente se habla de la desaparición de especies, estas especies introducidas también pueden cambiar la manera en que las especies nativas evolucionan con el tiempo. Esto es importante porque los cambios pueden dificultar la supervivencia de las especies nativas. En algunos casos, los impactos de las especies exóticas no son fáciles de ver, especialmente porque no tenemos suficientes estudios a largo plazo para rastrear estos cambios.

Por ejemplo, en Australia, algunas serpientes nativas que comen un sapo invasor y tóxico han cambiado gradualmente, haciéndose más grandes y teniendo bocas más pequeñas en un periodo de 80 años. Este cambio les ayuda a manejar mejor las toxinas de los sapos. Cambios similares se han observado en otros casos donde Depredadores exóticos amenazan a las presas nativas.

Cuando las especies exóticas invaden, pueden causar que las poblaciones nativas disminuyan. Esta disminución puede llevar a menos oportunidades de reproducción y menos diversidad genética entre las que quedan. Con el tiempo, esto puede afectar cómo las especies nativas evolucionan en respuesta a las presiones de los depredadores exóticos, lo que podría ayudarles a sobrevivir a largo plazo.

#El Espinoso Trío

Una especie que ilustra estos problemas es el espinoso trío. Este pequeño pez muestra muchas diferencias en su forma corporal dependiendo de dónde viva. Estas diferencias probablemente resultan de los distintos entornos y los animales con los que cohabitan. Los Espinosos se pueden encontrar en agua dulce y salada en el hemisferio norte, y se adaptaron a estos entornos después de que se derritieron los glaciares de la última era de hielo.

En ciertas áreas, como la costa de América del Norte, los espinosos de agua dulce muestran una amplia gama de formas corporales entre diferentes lagos. Esta variación se atribuye a factores ambientales, como el tamaño del lago y los tipos de depredadores presentes. Los lagos también pueden afectar otras características, como la forma en que los espinosos se alimentan y evaden a los depredadores. Cuando las poblaciones de espinosos quedan aisladas en diferentes lagos, pueden empezar a cambiar en solo unas pocas generaciones.

Algunas poblaciones de espinosos también muestran diferencias significativas entre machos y hembras. Los machos suelen tener cabezas y bocas más grandes que las hembras. En algunos lagos, existen dos tipos diferentes de espinosos en lugar de solo uno. Estos tipos se conocen como espinoso bentónico y limnético.

#Impacto de los Depredadores Nativos

Hay mucha investigación sobre cómo los depredadores nativos afectan la forma corporal de los espinosos. Los espinosos pueden compartir sus hogares con varios depredadores nativos, como peces, aves y peces más grandes. En áreas específicas, una especie de pez nativo, la trucha cortada, es el único depredador presente. La investigación ha mostrado relaciones entre el número de peces depredadores en un lago y las características defensivas de los espinosos que viven allí. Por ejemplo, los espinosos en lagos con muchos depredadores tienden a tener espinas más grandes y más armadura para protección.

Además, cuando no hay depredadores presentes, los espinosos pueden tener menos armadura. Este cambio varía según otros factores, como la presencia de calcio en el agua.

La introducción de especies exóticas puede llevar a consecuencias graves para las especies nativas. En un lago, un par de especies de peces se extinguieron después de que se introdujo una nueva especie de bagre. Otro lago vio hibridación de espinosos debido a la introducción de un tipo de cangrejo, lo que cambió la forma en que los espinosos se comportaban y se reproducían. Estos cambios generan preocupaciones sobre cómo las nuevas especies pueden interrumpir los ecosistemas existentes.

En el suroeste de Columbia Británica, las poblaciones de espinosos ahora están en riesgo debido a dos grandes especies exóticas: el pez boca pequeña y el cangrejo señal. El pez boca pequeña se introdujo en la Isla de Vancouver en la década de 1950 y se ha sabido que reduce significativamente las poblaciones de otros peces. Hay evidencia de otras regiones que sugiere que el pez boca pequeña puede llevar a las especies de peces nativos a la extinción.

Por otro lado, el cangrejo señal es nativo del continente de Columbia Británica, pero se introdujo en la Isla de Vancouver a principios de 1900. Estos cangrejos pueden dispersarse rápidamente y han afectado negativamente a los peces nativos compitiendo por alimento y hábitat, además de depredar a los peces más pequeños y sus huevos.

#Objetivos del Estudio

Actualmente, no sabemos mucho sobre cómo el pez boca pequeña y el cangrejo señal afectan las poblaciones de espinosos. No ha habido ninguna investigación directa de sus impactos combinados. Algunos estudios muestran que la presencia de ambos, el pez boca pequeña y el cangrejo oxidado, puede cambiar el comportamiento de otros peces al hacerlos más activos y vulnerables.

En este estudio, buscamos entender el impacto del pez boca pequeña y el cangrejo señal en los espinosos de tres espinas en Columbia Británica. Queremos averiguar:

1. Si los espinosos de lagos con diferentes combinaciones de estas dos especies exóticas difieren en forma corporal en comparación con aquellos en lagos sin ellas.
2. Si ha habido cambios en la forma corporal con el tiempo debido a la presencia de estas especies exóticas.

Predecimos que los espinosos en lagos con pez boca pequeña tendrán más armadura para protegerse de la depredación y se parecerán más a los tipos de aguas abiertas. En lagos con cangrejo señal, esperamos que los espinosos adopten rasgos similares a los que se encuentran en poblaciones hibridadas. Si ambas especies están presentes, pensamos que los espinosos se verían más como los de lagos sin especies exóticas, ya que el pez boca pequeña podría depredar a los cangrejos.

#Área de Estudio

Seleccionamos diez lagos en el sur de la Isla de Vancouver, las Islas del Golfo y a lo largo de la Costa del Sol para estudiar los espinosos de tres espinas. Estos lagos fueron elegidos porque tienen características ambientales similares, como tamaño y presencia de depredadores nativos, pero varían en sus combinaciones de especies no nativas.

Los lagos son relativamente pequeños, poco profundos y contienen principalmente solo truchas cortadas y arcoíris como depredadores nativos. Un lago, el Lago Dougan, tenía muchos peces sol en trampas, y otro lago, el Lago Beaver, tenía esculpín espinoso, lo que puede impactar los rasgos de los espinosos.

En 2016, los investigadores confirmaron la presencia de cangrejos señal en cinco de estos lagos, y usamos informes de los lagos para recopilar información adicional sobre las poblaciones de peces.

#Recolección de Muestras

Para recoger espinosos, se colocaron trampas en aguas poco profundas de los lagos. Entre mayo y junio de 2016, se capturaron un total de 317 espinosos adultos, manteniendo solo aquellos que medían más de 30 mm para su análisis. Los peces capturados fueron eutanizados y preservados para su estudio posterior. Se les retiraron las aletas y se almacenaron por separado para ayudar a identificar machos y hembras a través de pruebas genéticas.

Se obtuvieron muestras históricas de espinosos de los mismos lagos de un museo, lo que nos permitió comparar rasgos pasados y actuales. Los peces fueron tratados de manera similar para reducir cualquier posible sesgo en las mediciones.

#Medición de Rasgos

Examinamos una variedad de medidas corporales y contamos características como la longitud de las espinas y el número de placas. Las mediciones se realizaron utilizando software y herramientas especializados. También determinamos el sexo de cada pez mediante pruebas genéticas para un mejor análisis de las diferencias entre machos y hembras.

#Comprendiendo la Forma Corporal

La forma corporal es importante para entender cómo los espinosos se adaptan a sus entornos. Usando técnicas geométricas, describimos la forma del cuerpo de los espinosos identificando puntos específicos en sus cuerpos. Esto nos ayudó a analizar y cuantificar el impacto de su entorno en su forma.

#Análisis de Rasgos

Para comparar los rasgos corporales entre poblaciones, analizamos los datos usando herramientas estadísticas. Buscamos diferencias significativas basadas en grupos de lagos y las combinaciones específicas de especies no nativas presentes. El análisis mostró que ciertos lagos producían espinosos con rasgos distintos, y pudimos identificar cuáles rasgos eran los más importantes para predecir de dónde provenía el pez.

El estudio reveló que los espinosos de lagos con pez boca pequeña y cangrejo señal tenían rasgos defensivos más significativos en comparación con los de lagos sin especies exóticas.

#Cambios a lo Largo del Tiempo

También examinamos las muestras históricas y contemporáneas para ver cómo habían cambiado los rasgos a lo largo de los años. Esto incluyó mirar seis rasgos del pasado y compararlos con 16 rasgos en el presente. Los resultados indicaron que el tamaño aumentó en ciertos lagos, mientras que otros mostraron tendencias diferentes, como la disminución de rasgos de armadura.

En general, los datos resaltaron los cambios significativos en la Morfología de los espinosos a lo largo del tiempo, mostrando la influencia de especies exóticas en las poblaciones nativas.

#Análisis Geométrico

Examinar la forma corporal usando técnicas geométricas nos permitió ver cómo cambiaron los rasgos individuales entre lagos y a lo largo del tiempo. El análisis confirmó que la forma corporal variaba significativamente según la presencia de especies no nativas.

Por ejemplo, los espinosos en lagos con ambos, pez boca pequeña y cangrejo señal, mostraron formas únicas en comparación con los que solo tenían un tipo de especie exótica.

Las comparaciones entre datos contemporáneos e históricos revelaron ciertas tendencias. Los lagos con pez boca pequeña tendían a producir espinosos con una estructura diferente en comparación con aquellos sin ellos. Esta estructura tenía implicaciones para su supervivencia e interacción con depredadores.

#Conclusión

El estudio subraya las complejas interacciones entre las especies nativas y las invasoras. Nuestros hallazgos sugieren que las especies no nativas pueden afectar significativamente la morfología y el comportamiento de las poblaciones de peces nativos. Con las crecientes preocupaciones sobre la pérdida de biodiversidad, es crucial entender estas relaciones y sus implicaciones para la conservación.

El monitoreo y la investigación continua son necesarios para evaluar los resultados a largo plazo de estas interacciones y proteger las poblaciones nativas de espinosos en Columbia Británica y más allá. Asegurarnos de prestar atención a estos cambios ayudará a mantener la biodiversidad y la salud de los ecosistemas acuáticos.