/ viernes 8 de junio de 2018

La Tortuga del Bolsón de Mapimí, un reto para la conservación en México

Por Alejandro Espinosa de los Monteros (Inecol)*

Desde el famoso papalote de Benjamin Franklin hasta el “Good luck Mr Gorsky”, supuestamente dicho por Neil Armstrong mientras caminaba en la Luna durante la misión del Apolo 11, la ciencia está llena de anécdotas curiosas. En 1958, un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois durante un viaje de campo a la zona del Bolsón de Mapimí observó en un rancho un extraño objeto. El encargado del rancho utilizaba un caparazón de tortuga como recipiente para poner el alimento de sus gallinas. Probablemente, el hecho hubiera pasado desapercibido al no ser por dos detalles: 1) el caparazón era gigante, medía más de 40 cm de largo, y 2) ninguno de los zoólogos participantes en la expedición fue capaz de identificar la especie de tortuga a la que pertenecía. Se trataba de la mitad dorsal del caparazón de la Tortuga del Bolsón (Gopherusflavomarginatus), que hasta ese momento era una especie desconocida para la ciencia.

La Tortuga del Bolsón es la de mayor tamaño entre las cinco especies de tortugas del desierto que se distribuyen en Norteamérica. Evidencias fósiles indican que hasta hace 10 000 años la especie presentaba una distribución más amplia, pudiéndose encontrar desde Arizona hasta las zonas áridas en el centro de México. Probablemente, los fuertes cambios climáticos ocurridos durante los ciclos glaciares del Pleistoceno fueron los causantes de reducir el tamaño y la distribución de la población a una pequeña área en el Bolsón de Mapimí donde colindan los estados de Coahuila, Chihuahua y Durango.

Foto: Cortesía

Como muchas tortugas, los individuos de esta especie son longevos. Se calcula que pueden llegar a vivir 100 años. La madurez sexual la logran alrededor de los 20 años. En cada ciclo reproductivo la hembra deposita aproximadamente una docena de huevos; sin embargo, en las etapas iniciales de su vida la tortuga es muy vulnerable registrando una tasa de mortalidad de 97%. Esto implica que una hembra reproductiva exitosa contribuye demográficamente con un individuo cada tres años.

Dentro de los desiertos la especie desempeña un papel importante como herbívoro y dispersor de semillas, en particular de gramíneas y cactáceas. En promedio, el territorio que necesita un individuo para subsistir es de 3.5 hectáreas.

Fotos: Cortesía

Estas características de su historia de vida, así como lo reducido de su distribución actual, han hecho que esta especie esté considerada como vulnerable a la extinción. El desierto Chihuahuense representa, en términos de endemismos, una de las regiones más ricas en biodiversidad de la Tierra; lamentablemente, los altos niveles de contaminación y la fuerte modificación del desierto para el uso ganadero y agrícola, coloca a esta zona árida como un hábitat extremadamente frágil.

En el laboratorio de Sistemática Filogenética del Inecol, una de las líneas que desarrollamos es la de genética de la conservación. Esta área de la biología conjunta disciplinas como la biología molecular, la ecología, la genética de poblaciones y sistemática; su objetivo principal es cuantificar los niveles de variación genética en poblaciones silvestres y si dicha modificación está siendo reducida por factores que pongan en peligro a la especie. Un pequeño tamaño poblacional, aunado a una distribución restringida tal como se observa en la Tortuga del Bolsón propicia el proceso de endogamia. En este proceso, los organismos aumentan la probabilidad de reproducirse con individuos cercanamente emparentados, por lo cual también es conocido como reproducción consanguínea. El efecto de la endogamia es que aumenta la probabilidad de la expresión de genes deletéreos reduciendo la sobrevivencia de los individuos, al igual que su tasa de reproducción, desencadenando una pérdida de variación genética en la población.

Foto: Cortesía

Específicamente, en el caso de la Tortuga del Bolsón hemos monitoreado durante varios años a la población usando el marcador del ADN mitocondrial llamado D-Loop. Seleccionamos este gen por ser considerado uno de los más variables del genoma ya que no codifica para la expresión de proteínas y, por lo tanto, no está sujeto a selección natural. Después de evaluar a 80 individuos distintos, tan solo hemos encontrado dos haplotipos diferentes, donde una de las formas del gen se encuentra en 78 de los individuos. Esto implica que, con respecto a este marcador genético, la población prácticamente carece de variación genética y está compuesta en términos estadísticos por un solo individuo.

Actualmente, existe la controversia acerca de que si la variación genética debe ser un factor a considerar en los programas de conservación. Esto ha surgido debido a que al evaluar múltiples estudios se ha visto que la reducción en diversidad genética ocurre tanto en especies en peligro como en las que no lo están. En un medio ambiente relativamente estable y, por lo tanto, predecible, la dominancia de un genotipo exitoso no debería ser motivo de preocupación, ya que ese genotipo ha demostrado ser el adecuado para que el individuo portador pueda desarrollarse sin problemas. Sin embargo, dada la inestabilidad actual, producto de la influencia humana en una región como el Bolsón de Mapimí, debe ser considerada seriamente. La rápida transformación del hábitat, la introducción de nuevos depredadores, o agentes infecciosos representan factores de alto riesgo, debido a que al no existir variación genética la población no podría responder a un cambio repentino de condiciones; por lo anterior, la población de la Tortuga del Bolsón desaparecería en un tiempo muy corto.

Consecuentemente, la protección y manejo de la zona del Bolsón de Mapimí representa una de las prioridades mexicanas en los programas de conservación de la biodiversidad.


Referencias para profundizar en el tema

Ureña-Aranda, C. & A. Espinosa de los Monteros. 2012. The genetic crisis of the Mexican Bolson Tortoise (Gopherusflavomarginatus: Testudinidae). Amphibia Reptilia 33: 45-53.

Ureña-Aranda, C.A., O. Rojas-Soto, E. Martínez-Meyer, C. Yáñez-Arenas. R. Landgrave-Ramírez & A. Espinosa de los Monteros. 2015. Using range-wide abundance modelling to identify key conservation áreas for the microendemic Bolson Tortoise (Gopherusflavomarginatus). PLoS ONE 10: e131452..

Garcia-Feria, L.M., C.A. Ureña-Aranda & A. Espinosa de los Monteros. 2015. Minimal invasive blood sampling method for genetic studies on Gopherus tortoises. Animal Biodiversity and Conservation 38: 31-35.

Autor

Alejandro Espinosa de los Monteros (alejandro.espinosa@inecol.mx) es egresado de la Facultad de Ciencias de la UNAM en donde cursó la licenciatura en Biología. Posteriormente, obtuvo el grado de maestría y Ph.D. del programa conjunto de la City University of New York y el American Museum of Natural History. Actualmente, es investigador titular responsable del laboratorio de Sistemática Filogenética del Instituto de Ecología A.C. (Inecol). Es miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores.


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Por Alejandro Espinosa de los Monteros (Inecol)*

Desde el famoso papalote de Benjamin Franklin hasta el “Good luck Mr Gorsky”, supuestamente dicho por Neil Armstrong mientras caminaba en la Luna durante la misión del Apolo 11, la ciencia está llena de anécdotas curiosas. En 1958, un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois durante un viaje de campo a la zona del Bolsón de Mapimí observó en un rancho un extraño objeto. El encargado del rancho utilizaba un caparazón de tortuga como recipiente para poner el alimento de sus gallinas. Probablemente, el hecho hubiera pasado desapercibido al no ser por dos detalles: 1) el caparazón era gigante, medía más de 40 cm de largo, y 2) ninguno de los zoólogos participantes en la expedición fue capaz de identificar la especie de tortuga a la que pertenecía. Se trataba de la mitad dorsal del caparazón de la Tortuga del Bolsón (Gopherusflavomarginatus), que hasta ese momento era una especie desconocida para la ciencia.

La Tortuga del Bolsón es la de mayor tamaño entre las cinco especies de tortugas del desierto que se distribuyen en Norteamérica. Evidencias fósiles indican que hasta hace 10 000 años la especie presentaba una distribución más amplia, pudiéndose encontrar desde Arizona hasta las zonas áridas en el centro de México. Probablemente, los fuertes cambios climáticos ocurridos durante los ciclos glaciares del Pleistoceno fueron los causantes de reducir el tamaño y la distribución de la población a una pequeña área en el Bolsón de Mapimí donde colindan los estados de Coahuila, Chihuahua y Durango.

Foto: Cortesía

Como muchas tortugas, los individuos de esta especie son longevos. Se calcula que pueden llegar a vivir 100 años. La madurez sexual la logran alrededor de los 20 años. En cada ciclo reproductivo la hembra deposita aproximadamente una docena de huevos; sin embargo, en las etapas iniciales de su vida la tortuga es muy vulnerable registrando una tasa de mortalidad de 97%. Esto implica que una hembra reproductiva exitosa contribuye demográficamente con un individuo cada tres años.

Dentro de los desiertos la especie desempeña un papel importante como herbívoro y dispersor de semillas, en particular de gramíneas y cactáceas. En promedio, el territorio que necesita un individuo para subsistir es de 3.5 hectáreas.

Fotos: Cortesía

Estas características de su historia de vida, así como lo reducido de su distribución actual, han hecho que esta especie esté considerada como vulnerable a la extinción. El desierto Chihuahuense representa, en términos de endemismos, una de las regiones más ricas en biodiversidad de la Tierra; lamentablemente, los altos niveles de contaminación y la fuerte modificación del desierto para el uso ganadero y agrícola, coloca a esta zona árida como un hábitat extremadamente frágil.

En el laboratorio de Sistemática Filogenética del Inecol, una de las líneas que desarrollamos es la de genética de la conservación. Esta área de la biología conjunta disciplinas como la biología molecular, la ecología, la genética de poblaciones y sistemática; su objetivo principal es cuantificar los niveles de variación genética en poblaciones silvestres y si dicha modificación está siendo reducida por factores que pongan en peligro a la especie. Un pequeño tamaño poblacional, aunado a una distribución restringida tal como se observa en la Tortuga del Bolsón propicia el proceso de endogamia. En este proceso, los organismos aumentan la probabilidad de reproducirse con individuos cercanamente emparentados, por lo cual también es conocido como reproducción consanguínea. El efecto de la endogamia es que aumenta la probabilidad de la expresión de genes deletéreos reduciendo la sobrevivencia de los individuos, al igual que su tasa de reproducción, desencadenando una pérdida de variación genética en la población.

Foto: Cortesía

Específicamente, en el caso de la Tortuga del Bolsón hemos monitoreado durante varios años a la población usando el marcador del ADN mitocondrial llamado D-Loop. Seleccionamos este gen por ser considerado uno de los más variables del genoma ya que no codifica para la expresión de proteínas y, por lo tanto, no está sujeto a selección natural. Después de evaluar a 80 individuos distintos, tan solo hemos encontrado dos haplotipos diferentes, donde una de las formas del gen se encuentra en 78 de los individuos. Esto implica que, con respecto a este marcador genético, la población prácticamente carece de variación genética y está compuesta en términos estadísticos por un solo individuo.

Actualmente, existe la controversia acerca de que si la variación genética debe ser un factor a considerar en los programas de conservación. Esto ha surgido debido a que al evaluar múltiples estudios se ha visto que la reducción en diversidad genética ocurre tanto en especies en peligro como en las que no lo están. En un medio ambiente relativamente estable y, por lo tanto, predecible, la dominancia de un genotipo exitoso no debería ser motivo de preocupación, ya que ese genotipo ha demostrado ser el adecuado para que el individuo portador pueda desarrollarse sin problemas. Sin embargo, dada la inestabilidad actual, producto de la influencia humana en una región como el Bolsón de Mapimí, debe ser considerada seriamente. La rápida transformación del hábitat, la introducción de nuevos depredadores, o agentes infecciosos representan factores de alto riesgo, debido a que al no existir variación genética la población no podría responder a un cambio repentino de condiciones; por lo anterior, la población de la Tortuga del Bolsón desaparecería en un tiempo muy corto.

Consecuentemente, la protección y manejo de la zona del Bolsón de Mapimí representa una de las prioridades mexicanas en los programas de conservación de la biodiversidad.


Referencias para profundizar en el tema

Ureña-Aranda, C. & A. Espinosa de los Monteros. 2012. The genetic crisis of the Mexican Bolson Tortoise (Gopherusflavomarginatus: Testudinidae). Amphibia Reptilia 33: 45-53.

Ureña-Aranda, C.A., O. Rojas-Soto, E. Martínez-Meyer, C. Yáñez-Arenas. R. Landgrave-Ramírez & A. Espinosa de los Monteros. 2015. Using range-wide abundance modelling to identify key conservation áreas for the microendemic Bolson Tortoise (Gopherusflavomarginatus). PLoS ONE 10: e131452..

Garcia-Feria, L.M., C.A. Ureña-Aranda & A. Espinosa de los Monteros. 2015. Minimal invasive blood sampling method for genetic studies on Gopherus tortoises. Animal Biodiversity and Conservation 38: 31-35.

Autor

Alejandro Espinosa de los Monteros (alejandro.espinosa@inecol.mx) es egresado de la Facultad de Ciencias de la UNAM en donde cursó la licenciatura en Biología. Posteriormente, obtuvo el grado de maestría y Ph.D. del programa conjunto de la City University of New York y el American Museum of Natural History. Actualmente, es investigador titular responsable del laboratorio de Sistemática Filogenética del Instituto de Ecología A.C. (Inecol). Es miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores.


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