La separación de la Amazonia y el Caribe influyó en la evolución de las actuales especies de manatíes

Luego de los movimientos geológicos que aislaron a esa región de América del Sur con respecto al mar, hace 6,5 millones de años, se produjo el primer evento de distanciamiento de los tres grupos actuales de manatíes con relación a su ancestro común, tal como lo muestra la secuenciación completa del ADN mitocondrial. Las corrientes marinas pueden haberse llevado a los ejemplares que dieron origen a la especie africana

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Las tres especies de manatíes o vacas marinas existentes actualmente descienden un ancestro común del cual se separaron hace alrededor 6,5 millones de años, cuando un inmenso lago existente en ese entonces en la Amazonia, aún unida al Caribe, se cerró con respecto al mar. Y el manatí de África Occidental (Trichechus senegalensis) no es tan cercano genéticamente al manatí antillano (T. manatus) como se pensaba, en tanto que la adaptación del manatí del Amazonas (T. inunguis) a este ambiente complejo dejó al menos una marca en su código genético. 

Estas conclusiones surgen de un estudio que contó con el apoyo de la FAPESP y que salió publicado en la revista Scientific Reports, en el cual se brindan detalles hasta ahora desconocidos sobre la historia evolutiva de los manatíes. Un grupo internacional de científicos encabezado por investigadores de la Unicamp, la Universidad de Campinas (en el estado de São Paulo, Brasil), concretó la primera secuenciación del ADN mitocondrial de las tres especies de estos mamíferos acuáticos.

“Hace alrededor de 20 millones de años, la Amazonia estaba conectada al mar del Caribe a través del actualmente extinto lago Pebas. Tanto en el área caribeña como en la amazónica había manatíes, no los actuales, sino un ancestro común. Hace más o menos 9 millones de años, el nivel del mar bajó y el lago Pebas fue achicándose y desconectándose del Caribe. De esta manera, los manatíes de la región amazónica quedaron parcialmente aislados, toda vez que aún había alguna entrada del mar a ese lago. Pero hace entre 6 y 5 millones de años, la Amazonia se aisló totalmente de la región caribeña, entonces las poblaciones quedaron separadas definitivamente y empezaron a especializarse en el ambiente fluvial o en el marino”, comenta Mariana Freitas Nery, docente del Instituto de Biología (IB) de la Unicamp, quien, con el apoyo de la FAPESP, coordina el estudio.

Dado que son pocos los registros fósiles de manatíes, el cruzamiento de la información existente con datos geológicos y genéticos hizo posible escribir la historia evolutiva del género Trichechus, que abarca a las tres especies actuales del mamífero. Se obtuvieron muestras de tejidos en colaboración con investigadores del Instituto de Desarrollo Sostenible Mamirauá, del estado de Amazonas, y de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), y también de instituciones de Bélgica y Estados Unidos.

El grupo realizó entonces la secuenciación del ADN de las mitocondrias, los orgánulos que se encargan de la producción de la energía de las células. Si bien posee menos genes que el material genético existente en el núcleo de las células, el ADN mitocondrial –heredado solamente de la madre– puede secuenciarse con mayor facilidad en laboratorio. Asimismo, posee información crucial sobre la evolución de los seres vivos. Los datos recabados son los más completos hasta ahora obtenidos referentes a los manatíes. 

“Pudimos aportar información que no existía en los trabajos realizados hasta ahora, fundamentalmente referentes a la especie africana. En las filogenias [las historias evolutivas del grupo] ya realizadas solamente había información de las especies existentes en América, y de todos modos vinculadas tan solo a algunos genes. Era siempre muy difícil tener acceso al material del T. senegalensis, cosa que fue posible merced a esta colaboración internacional. Finalmente hemos logrado elaborar una hipótesis bien fundamentada al respecto de la distribución de estos animales”, explica Érica Martinha Silva de Souza, una de las autoras principales del trabajo, que forma parte de su doctorado en el IB-Unicamp.

De América del Sur a África

“Es muy interesante la manera a través de la cual la historia de la cuenca amazónica influyó sobre la distribución de diversas especies de peces, aves, réptiles y mamíferos. Y podemos ver claramente la influencia de su formación sobre la distribución de los manatíes”, le comenta Silva de Souza a Agência FAPESP.

En enero de este año, mientras las autoras concluían el artículo, se publicó la datación de los primeros fósiles de un cuarto miembro del grupo, el manatí del oeste amazónico (Trichechus hesperamazonicus), ya extinto. La edad de los fragmentos de la mandíbula y de parte del cráneo, hallados en el actual estado de Rondônia, se estimó en 45 mil años. No existen manatíes actualmente en esa región.

Según las investigadoras de la Unicamp, el hallazgo de un fósil en África sería crucial para determinar cuándo llegaron los manatíes a ese continente. Pero como ese registro aún no se ha obtenido, no es posible saber cuándo sucedió la probable migración a través de las corrientes marinas que originó al manatí del África Occidental.

En estudios a cargo de otros grupos en los cuales se comparó la morfología de las especies y se analizaron algunos genes se había arribado a la conclusión de que la que existe en África –más precisamente en la costa que se extiende desde Senegal hasta el norte de Angola y en ríos que desaguan en ella– sería más cercana al manatí antillano o manatí del Caribe (T. manatus), que existe en un área que va desde la costa sudeste de Estados Unidos, pasando por el Caribe, hasta el nordeste brasileño.

Los análisis del ADN mitocondrial mostraron a decir verdad que el T. manatus está más relacionado genéticamente con el T. inunguis que con la especie africana.  Probablemente, las relaciones entre T. senegalensis y T. manatus verificadas en los otros trabajos obedecen a las características de los hábitats donde viven la especie costera americana y la africana. 

Ambas especies se alimentan de plantas que crecen en el fondo acuático, lo que moldeó el formato de sus mandíbulas y sus dientes. Asimismo, transitan entre el agua salgada y salobre, respectivamente del mar y de partes del río parcialmente invadidas por el océano. La especie amazónica vive únicamente en agua dulce. Esta capacidad es señalizada por una mutación en el gen ND4, relacionado con la cadena respiratoria de las células, y exclusiva de esta especie. 

Esta misma alteración se encuentra presente en los delfines de agua dulce, en mamíferos de vida subterránea y en alpacas de grandes alturas. Otros estudios muestran a su vez que esta mutación puede estar relacionada con cambios de temperatura del ambiente y con adaptaciones necesarias para equilibrar una dieta poco energética en un cuerpo de grandes dimensiones, problemas con los cuales el manatí del Amazonas debe vérselas a menudo.

“Hemos detectado lo que denominamos como selección positiva en ese gen específico de la cadena respiratoria de las células. El agua dulce constituye un ambiente complejo y dinámico, con variaciones de temperatura, de cantidad de sedimentos y de acidez, especialmente en la cuenca amazónica, por eso era incluso esperable que esta especie exhibiese más ‘huellas’ moleculares de su adaptación a este medio”, afirma Freitas Nery.

Sumamente dóciles ante la presencia humana, este comportamiento de las tres especies terminó convirtiéndose en una facilidad para los cazadores, lo que se erige como una amenaza para las especies, al igual que la pérdida de su hábitat. En la actualidad, las tres se ubican en la categoría de “vulnerables” en la lista roja de especies amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN, por sus siglas en inglés). Un paso importante para conservarlas consiste entonces en conocerlas mejor.

Por tal motivo, aparte de apoyar a los grupos que trabajan en la conservación de las especies, el equipo está realizando la secuenciación del genoma nuclear completo de los manatíes que existen en Brasil. “Desde el punto de vista de la historia evolutiva, no creo que estos resultados alteren demasiado lo que ya hemos hallado en el genoma mitocondrial. Pero estamos buscando información nueva, que nos ayude a entender mejor a estos animales. Por ahora, hemos escrito la historia más completa posible sobre ellos”, culmina Freitas Nery.

Puede leerse el artículo intitulado The evolutionary history of manatees told by their mitogenomes en el siguiente enlace: www.nature.com/articles/s41598-021-82390-2.