Las especies de pirañas actuales son resultado de una incursión

Ficha n°279 - Noviembre de 2007
os factores que favorecen
la aparición de nuevas
especies de un gran número
de animales siguen siendo
poco conocidos. Es sin
embargo más fácil reconstruir la historia evolutiva de
las especies cuya distribución geográfica es bien conocida. Es el caso de todas
las especies de pirañas que
son endémicas de América
del Sur. Al interrelacionar
los resultados de un análisis filogenético, construido a
partir del ADN mitocondrial
de las pirañas, con los conocimientos sobre las sucesivas alteraciones geológicas
que afectaron su ecosistema durante los últimos 15
millones de años, un equipo
conformado por investigadores del IRD (1) logró entender
mejor la historia evolutiva
de esta subfamilia de peces.
Hace cerca de 4 millones de
años, el aumento del nivel de
los mares habría permitido
el aislamiento de pequeñas
poblaciones de pirañas en
el curso superior de los ríos
lo que habría favorecido la
formación de las especies
actuales. Éstas habrían posteriormente colonizado el
curso bajo de los ríos como
resultado de la contracción
del océano Atlántico. Una
hipótesis de poblamiento,
que se opone a la teoría hasta
entonces vigente, y que permite además pensar en una
probable disminución de la
edad de las especies actuales de pirañas.
© Adrien Leroy
L
Las especies de pirañas actuales son resultado de
una incursión del mar en la cuenca del Amazonas
Serrasalmus hastatus del Río Negro, Amazonia.
Las pirañas viven exclusivamente en las
aguas dulces de América del Sur. Su
distribución se extiende de la cuenca fluvial
del Orinoco (Venezuela) al norte, a la del
Paraná (Argentina) al sur. En este conjunto, que incluye asimismo toda la cuenca
del Amazonas, los biólogos inventariaron
28 especies carnívoras. A pesar del éxito
evolutivo de esta subfamilia de peces, los
mecanismos que dieron origen a la riqueza
específica de este grupo son todavía poco
conocidos. Un equipo del IRD, en colaboración con científicos bolivianos y peruanos, intentó establecer el proceso evolutivo
de estas especies durante los últimos 15
millones de años, mediante muestras recolectadas en el conjunto de su área de distribución. Entre septiembre de 2002 y junio
de 2003, los científicos procedieron primero
a recolectar diversos especimenes de pirañas en Amazonia boliviana. Posteriormente,
realizaron un muestreo complementario en
Amazonia brasileña y peruana, tanto en
el Orinoco en Venezuela como en el São
Francisco y el Paraná-Paraguay en Brasil.
A partir de 15 puntos de recolección distribuidos en el conjunto de la red hidrográfica
sudamericana, los investigadores seleccionaron 57 especimenes representativos de 21
especies diferentes de pirañas.
Dado que el ADN mitocondrial de las pirañas
tiene una velocidad de mutación particularmente elevada, pudo ser utilizado como base
para reconstituir la evolución de las diferentes especies actuales que son sin embargo
muy similares entre sí. Estas técnicas de
biología molecular permitieron concluir que
las pirañas que pueblan actualmente los
ríos de América del Sur tan sólo tienen unos
cuantos millones de años. Cabe señalar que
la datación de fósiles cuyas características
morfológicas son muy similares a las de las
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CONTACTOS :
Nicolas HUBERT,
Laboratoire d’Ecologie
Marine (ECOMAR)
Domicilio : Université de la
Réunion, 15 avenue René
Cassin, BP 7151, 97715
Saint Denis Messag,
Cedex 9, France.
Tel : +33 (0) 2 62 93 80 80
Correo electrónico :
[email protected]
Jean-François RENNO
Unité Caractérisation et
valorisation de la diversité
ichtyologique pour une
aquaculture raisonnée
(CAVIAR)
Domicilio : IRD Pérou,
Casilla 18-1209, Lima 18,
Pérou
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REFERENCIAS :
HUBERT Nicolas (2005),
« Evolution de l'ichtyofaune en Amérique du
Sud: biogéographie des
characiformes et phylogéographie des piranhas
Serrasalmus Lacepède
», 1803 et « Pygocentrus
Müller et Troschel »,
1844. Tesis de doctorado,
Muséum National d'Histoire Naturelle, Paris.
HUBERT Nicolas,
DUPONCHELLE Fabrice,
NÚÑEZ Jesús, GARCÍA
DÁVILA C., PAUGY Didier,
RENNO Jean-François,
« Phylogeography of
the piranha genera
Serrasalmus and
Pygocentrus : implications for the diversification of the Neotropical
ichthyofauna »,
Molecular Ecology, 2007,
16 (10), p. 2115-2136.
doi:10.1111/j.1365294X.2007.03267.x
PALABRAS CLAVE :
pirañas, cuenca del
Amazonas, filogenia.
pirañas actuales permite suponer que esta
subfamilia de peces estaba ya presente en los
ríos de América del Sur hace 25 millones de
años. Las especies modernas son por lo tanto
fruto de una diversificación reciente. Por otra
parte, la elaboración de un árbol filogenético
que incluye las 21 especies estudiadas permitió establecer las relaciones de parentesco
entre cada una de ellas con el fin de comprobar varias hipótesis de diversificación con el
paso del tiempo. Al interrelacionar estos datos
con las modificaciones a escala geológica
que afectaron los ecosistemas acuáticos en
el tiempo, los biólogos pudieron demostrar
que las incursiones marinas tuvieron un papel
fundamental en la aparición y la posterior
distribución de las pirañas. En efecto, hace 5
millones de años, el océano Atlántico penetró
en la planicie de inundación del Amazonas. El
agua salada invadió el curso bajo del río y de
sus afluentes situado por debajo de los 100
metros de altitud, provocando la desaparición
de un número importante de especies de
peces de agua dulce. Algunas de ellas habrían
sin embargo logrado refugiarse a una mayor
altitud, en los ríos ubicados principalmente a
nivel de los escudos guayanés y brasileño.
Esta hipótesis ha sido confirmada mediante
el análisis ADN que demostró que las poblaciones de pirañas presentes en la planicie de
inundación del Amazonas situada 100 metros
por encima del nivel del mar no tienen más
de 3 millones de años de existencia. Hasta
entonces, ciertos especialistas habían sugerido
que las especies actuales de pirañas habían
aparecido en el curso bajo de los grandes ríos
de América del Sur. A partir de lo que los científicos pensaban eran centros de especiación,
las pirañas habrían posteriormente colonizado
el curso superior de los ríos. Sin embargo, los
resultados del estudio acreditan otro escenario.
De acuerdo con esta nueva hipótesis, algunas
poblaciones de pirañas habrían permanecido
durante la fase de incursión del mar en los
cursos superiores de los ríos. Éstas se habrían
diferenciados en especies en respuesta a la
fragmentación del área de distribución, pero
probablemente también bajo el efecto de limitaciones ecológicas propias de la cuenca en
donde se mantuvieron aisladas unas de otras.
Después de la contracción del océano, hace 3
millones de años, estas pirañas habrían finalmente logrado llegar a la planicie del Amazonas
que habría servido como colector de biodiversidad. Es ahora preciso saber cuáles son los
parámetros ecológicos que pudieron favorecer
la diversificación de las poblaciones de pirañas confinadas en el curso superior de los
ríos. Una de las hipótesis previstas señala la
calidad de las aguas como factor de diferenciación ecológica y morfológica de las especies.
Durante el estudio de campo, los biólogos
pudieron en efecto constatar que algunas de
ellas son muy localizadas, desde el punto de
vista geográfico y ecológico. Serrasalmus hollandi se encuentra por ejemplo principalmente
en las aguas turbias ricas en sedimentos procedentes de los torrentes andinos. Una nueva
especie de pirañas descubierta por los biólogos, está por su parte presente en la misma
cuenca hidrográfica, pero únicamente en los
ríos cuya agua cristalina tiene poca carga de
sedimentos. La calidad del agua no puede sin
embargo ser considerada como el único factor
de especiación, debido a que se ha encontrado
una tercera especie de piraña que se encuentra indistintamente en las dos categorías de
ríos. El conjunto de estos resultados sugiere
finalmente que la superposición de factores
históricos y ecológicos, que intervienen a
diferentes escalas espaciales y temporales,
es responsable de la diversificación de las
pirañas. Un proceso evolutivo que debería
ser transferible a otras comunidades de peces
presentes en América del Sur.
Redacción - DIC : Grégory Fléchet
Traducción : Annie Carillo
(1) Estas investigaciones fueron realizadas en
colaboración con el Institut de biologie moléculaire
et de biotechnologie, la Universidad Mayor San
Andrés de La Paz (UMSA - Bolivia), el Instituto de
Investigaciones de la Amazonia Peruana
(IIAP
- Perú) y el laboratorio Génome, Populations,
Interactions, Adaptation (GPIA) de Montpellier,
Francia.
©Nicolas Hubert
Ficha n°279 - Noviembre de 2007
Para mayor información
Visualización en un mapa de América del Sur de los
límites de la incursión del mar, que corresponden a la
línea de puntos verdes, y de los potenciales refugios
de pirañas, señalados en rojo.
Grégory Fléchet, coordinador
Délégation à l’information et à la communication
Tél. : +33(0)1 48 03 76 07 - fax : +33(0)1 40 36 24 55 - [email protected]