Las mitocondrias ofrecen pistas sobre la supervivencia de los cangrejos invasores
Un pequeño cangrejo originario de Europa y el norte de África ha conseguido establecerse en regiones muy alejadas de su área de distribución natural. El cangrejo verde europeo («Carcinus maenas») está presente actualmente en Australia, Japón, Sudáfrica y América, adonde ha llegado como consecuencia de la actividad humana. Esta especie figura entre las 100 especies exóticas invasoras más perjudiciales del mundo(se abrirá en una nueva ventana). Las especies invasoras, tanto si llegan a nuevos territorios por medios naturales como si son introducidas deliberadamente, constituyen una de las principales causas de pérdida de biodiversidad. En un contexto de cambio climático y contaminación, a menudo muestran una mayor capacidad de adaptación que las especies autóctonas. Pero ¿a qué se debe esa capacidad? Investigaciones recientes la han relacionado la evolución rápida, que favorece la adaptación y reduce el riesgo de extinción. En el proyecto MitoRescue(se abrirá en una nueva ventana), financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie(se abrirá en una nueva ventana), se han buscado respuestas en el interior de las células, concretamente en las mitocondrias, responsables de suministrarles energía. La investigación se centró en «C. maenas» y partió de la hipótesis de que, en situaciones de estrés, las células branquiales ricas en mitocondrias pueden producir energía adicional, lo que podría favorecer la adaptación.
Flexibilidad frente a energía
Los investigadores recogieron muestras de cangrejos en doce lugares: poblaciones autóctonas de aguas más frías en Francia y de aguas más cálidas en Portugal, así como una población invasora de aguas cálidas establecida desde hace tiempo en Australia. Midieron la respiración de los animales, la diversidad genética, los marcadores bioquímicos relacionados con el estrés en las branquias y la estructura del hepatopáncreas, un órgano digestivo. Los resultados mostraron que el éxito de la invasión en Australia no podía explicarse por una mejor condición corporal ni por una mayor demanda energética. Las diferencias se encontraban, en cambio, en la regulación bioquímica. «Nuestros resultados indican que el éxito de la población invasora de “C. maenas” podría depender de su flexibilidad reguladora y metabólica, más que de cambios en el equilibrio energético basal», comenta Jehan-Hervé Lignot, coordinador del proyecto. Por lo general, se espera que las poblaciones invasoras presenten una diversidad genética inferior a la de las autóctonas, ya que suelen descender de un número reducido de individuos fundadores. Sin embargo, los cangrejos de Australia mostraron una diversidad genética mitocondrial comparable a la de las poblaciones autóctonas. Lignot aduce que este fenómeno no es infrecuente cuando las invasiones se producen a través de varias introducciones o cuando se mezclan poblaciones de distinto origen.
Lo que revelan las aguas contaminadas
Los investigadores también estudiaron la respuesta del cangrejo verde europeo al cadmio, un metal tóxico. Los cangrejos de zonas previamente expuestas al cadmio presentaron una mayor respiración mitocondrial, una producción más elevada de especies reactivas de oxígeno —subproductos naturales de la producción de energía que pueden dañar las células— y defensas antioxidantes más intensas. En cambio, los ejemplares sin exposición previa respondieron de otra manera al cadmio. Sus mitocondrias modificaron el equilibrio entre dos componentes esenciales, un mecanismo que podría limitar la formación de subproductos y, al mismo tiempo, mantener activos los procesos de desintoxicación y otros mecanismos de defensa. «Estos hallazgos sugieren que la exposición prolongada a metales induce adaptaciones mitocondriales que mejoran la resiliencia a la contaminación, lo que podría favorecer la capacidad invasora del cangrejo verde europeo en entornos contaminados», explica Lignot. En MitoRescue también se desarrolló un protocolo para estudiar crustáceos marinos y de agua dulce, como los cangrejos. Las branquias de los cangrejos son más gruesas y menos permeables que las de los peces, por lo que requieren un tratamiento más intenso para medir la función mitocondrial. La sustancia química utilizada habitualmente, la saponina, puede perjudicar a las propias mitocondrias. Por ello, el equipo evaluó distintos tratamientos y comprobó que los mejores resultados se obtenían con una exposición de treinta minutos. El método desarrollado se probará en otras especies autóctonas e invasoras, como el cangrejo verde mediterráneo y el cangrejo azul invasor. Según Lignot, este trabajo «abre nuevas perspectivas para el control de las especies marinas invasoras en un océano en transformación».
