Tesis Doctorado
Variación del grosor de las valvas, diferenciación genética molecular y flujo genético del mitílido perumytilus purpuratus en el centro norte de Chile
Autor
Guiñez-Díaz, Ricardo
Pérez-Rodríguez, Montserrat
Universidad de Antofagasta
Institución
Resumen
Perumytilus purpuratus es un mitílido del intermareal rocoso con una amplia
distribución latitudinal, la cual se extiende en el Pacífico sureste a través de dos
quiebres biogeográficos existentes en las costas chilenas. En el límite entre la provincia
Peruana y el área intermedia (30º S), se ha determinado un quiebre ecológico en la
cobertura de P. purpuratus, la cual disminuye notablemente al norte de los 32° S, y se
correlaciona con un decremento en las tasas de reclutamiento de esta especie. Este
quiebre ha sido atribuido a anomalías oceanográficas de mesoescala que interactuarían
con procesos locales para determinar los patrones de reclutamiento de especies
bentónicas. Al norte de esta disrupción ecológica, entre los 25º y 28º S, he descrito
una disrupción fenotípica del grosor de las valvas que ha sido la base fenoménica de
esta tesis doctoral en que se propuso determinar el significado morfológico, genético y
evolutivo de esta disrupción fenotípica.
En las secciones 2.1.1., 2.1.2. y 2.1.3., la investigación se centró en la
caracterización poblacional y morfológica de P. purpuratus, lo cual se realizó sobre un
total de 25 localidades distribuidas entre los 18º y 42º S. Los rasgos morfológicos
analizados correspondieron al grosor de las valvas (Sección 2.1.1.), el tamaño corporal
máximo (Sección 2.1.2.) y la asimetría bilateral del grosor de las valvas (Sección
2.1.3.). El análisis poblacional realizado en la Sección 2.1.1., mostró que, en efecto, P.
purpuratus muestra la más baja densidad poblacional entre los 29º y 32º S. Sin
embargo, también se observó un incremento gradual de la densidad hacia el norte y
sur de esta discontinuidad ecológica. Los resultados también mostraron que, tanto para
el grosor de las valvas (Sección 2.1.1), como para el tamaño corporal máximo (Sección
2.1.2.), se observa una zona de disrupción entre los 25º y 28º S. Ambos rasgos
estuvieron correlacionados con la densidad poblacional y con la latitud, pero en el caso del tamaño corporal, además se observaron tendencias biogeográficas. Fue destacable
que el tamaño corporal decrece hacia el sur, de acuerdo a la regla inversa de
Bergmann. Adicionalmente, no se encontró asimetría bilateral en el grosor de las
valvas (Sección 2.1.3), considerando que esta zona de disrupción podría haber
representado una señal de estrés ambiental o genético. Estos resultados eran
esperables si existiera selección estabilizadora actuando sobre la simetría bilateral,
debido a la importancia funcional del grosor de las valvas.
En la sección 2.1.4. se determinó la conectividad y la estructura genética
poblacional de P. purpuratus para un total de 10 localidades distribuidas entre los 23º y
32º S. Para ello se realizaron análisis genéticos moleculares usando 5 loci polimórficos
microsatélites (marcadores nucleares). Los resultados muestran que P. purpuratus está
estructurado geográficamente en dos grupos genéticamente diferenciados, uno de los
cuales se localizó entre los 25º y 28º S, coincidiendo con la ubicación de la zona de la
disrupción fenotípica. Por otra parte, las tasas de migración estimadas mediante
procedimientos bayesianos, fueron asimétricas entre las localidades, lo que podría ser
explicado por la influencia de fenómenos oceanográficos de macro y mesoescala sobre
la dispersión larval. Se identificó una localidad actuando como una subpoblación
sumidero (“sink”), con una alta tasa de llegada de migrantes externos, lo cual permite
ejemplificar la utilidad de este tipo de información para el diseño de reservas marinas y
áreas protegidas.
Finalmente, en la sección 2.1.5. se comparó la morfología de espermatozoides y la
variabilidad genética del marcador de ADN mitocondrial 16S, en poblaciones del norte,
centro y sur de Chile. Los resultados mostraron por primera vez en una especie de
bivalvo que existe polimorfismo intraespecífico en la ultraestructura espermática asociado con una diferenciación filogenética en el gen mitocondrial 16S, al interior de
la distribución geográfica de P. purpuratus.
En conclusión, el conjunto de resultados obtenidos en esta tesis doctoral sugieren
por una parte, que las barreras ambientales que delimitaron las provincias
biogeográficas, podrían haber jugado un importante rol sobre la estructuración de las
tendencias morfológicas y genéticas observadas; y por otra parte, que los procesos
que han originado el límite biogeográfico del sur (ca. 40º S), han tenido consecuencias
más notables sobre la estructuración genética geográfica y la evolución de P.
purpuratus que las observadas en el área centro-norte (25º y 28º). Lo que abre un
nuevo ámbito de investigación en relación a eventuales procesos de especiación
ocurriendo al sur de los 40º S en P. purpuratus.
Desde el punto de vista aplicado, esta tesis entrega por primera vez en P.
purpuratus, información acerca de las tasas de migración y el nivel de conectividad
entre las localidades estudiadas que permitiría sustentar las bases biológicas para el
diseño apropiado de redes de reservas marinas y áreas marinas protegidas.