Epigenética al rescate de las ballenas

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¿Pueden las moléculas ayudar a reducir la caza de ballenas?.

Con el inicio en el siglo pasado de la caza comercial de ballenas, las especies de cetáceos más codiciados sufrieron un marcado declive poblacional que a punto estuvo de llevar a la extinción a muchas de estas especies. En la actualidad las poblaciones de muchos de estos cetáceos no han mostrado señales de recuperación, e incluso todavía se encuentran extintas en algunas regiones donde antes había constancia de su existencia.

 

 

¿Por qué es “legal” que algunos países cacen ballenas?

Como consecuencia de este declive, el tratado internacional para la regulación de la caza ballenera, formado por 88 naciones, se creó en 1946 la Comisión Ballenera Internacional (CBI). Esta comisión (CBI) decidió que a partir del año 1985 no se cazaran ballenas por motivos comerciales. Sin embargo hubo tres grandes excepciones a esta moratoria,

  1. Noruega e Islandia siguen llevando a cabo la caza comercial, basándose en una condición del tratado por el que cualquier estado miembro de la CBI puede oponerse a la moratoria.
  2. La caza de subsistencia que se producen en las regiones de Alaska, Chukotka, Groenlandia y Bequia que no está sujetas a la moratoria de la CB.
  3. Japón que utiliza el artículo VIII del tratado internacional para la regulación de la caza de ballenas para obtener permisos especiales para practicar la “caza científica”.

La realidad es que Japón bajo el amparo de la excepción especial de “caza científica” ha capturado desde 1987 más de 10 mil ballenas. Los objetivos de los programas científicos Japoneses han sido muy variados y van desde la estimación de parámetros biológicos y poblacionales de las ballenas, a la influencia de efectos del cambio climático, pasando por la valoración del rol de las ballenas en los ecosistemas marinos, así como sus interacciones con otras especies.

 

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Hvalskurður 038 via photopin (license)

 

¿Cómo se calcula la edad de las ballenas?.

Para los misticetos, la ballenas barbadas esas que no tienen dientes, la principal forma de calcular la edad de una ballena es a partir del cerumen del oído. Este cerumen se va acumulando de forma gradual formando diferentes capas que pueden ser usadas para calcular la edad del animal cuando se captura y da muerte.

Esquema del oído de una ballena (A) con diferentes vistas del tapón de cera (B-D) imágenes de Michelle Berman-Kowalewskic, (Santa Barbara Museum of Natural History)

Tapón de cera de una ballena Stephen Trumble / Baylor University

 

En el caso de los cachalotes y otros cetáceos dentados se suele hacer a partir de los dientes, por lo que suele implicar la muerte del animal. Para ello es necesario realizar una serie de cortes en el diente para poder calcular las capas de dentina depositadas que se corresponden con la edad del animal. Sin embargo estás dos técnicas tienen el inconveniente (“por lo general”) de que el animal tiene que ser sacrificado para obtener esta información. Además el método que se usa para capturar estos animales no produce una muerte instantánea e indolora por lo que desde el punto de vista ético se aleja de los estándares de las mayorías de las personas.

Sección longitudinal de un diente de cachalote

Sección transversal de un diente de cachalote (www.fws.gov)

 

Otro método no invasivo que se puede utilizar para calcular la edad de las ballenas es el uso de la foto-identificación. Consiste a groso modo en realizar fotografías de la aleta (u otras partes) de las ballenas y a partir de la forma, las marcas o en algún caso al patrón de coloración, identificar a cada animal e ir acumulando información sobre la historia vital del mayor número de individuos posibles y durante el mayor tiempo posible, para poder calcular la estructura de edades de la población. Elementalmente esta aproximación tiene limitaciones espaciales ( no se puede aplicar en todos los sitios), temporales y económicas (implica un esfuerzo de seguimiento muy alto) y taxonómicas (no todas la especies se pueden seguir fácilmente). Aunque muy útil en muchos casos, no es de aplicación universal y trasladable para gestionar las poblaciones mundiales de ballenas.

 

¿Y si pudiéramos calcular la edad con métodos moleculares?.

Todos hemos visto en CSI y otros filmes policíacos cómo los investigadores gracias a la genética son capaces de estimar numerosos parámetro como ; el sexo, la identidad individual, las relaciones poblacionales o de parentesco entre individuos. Pero la edad no está determinada genéticamente, así que parece poco esperanzador que la genética sea esta vez de utilidad, ¿o no?. ¿Podrías ser la epigenética la respuesta a este problema?.

¿Qué es la epigenética?

Las células de nuestro cuerpo comparten la misma información genética, pero unas se transforman para formar el corazón y otras el cerebro. Podríamos decir que la responsable de este procesos capaz de modificar la actividad del ADN sin modificar su secuencia sería la epigenética. Pero esta variación epigenética puede depender de factores ambientales muy variados que pueden estar relacionados con el desarrollo, con las estacionalidad, enfermedad, pero también con la edad. Uno de los mecanismos moleculares involucrados es la metilación del ADN, que puede hacer que se compacte más la cadena de ADN modificando su capacidad de expresión y la activación de ciertos genes. Algunos de estas metilaciones son reversibles dependiendo de las condiciones ambientales que provocaron esas metilación (e.g. la dieta, estación, clima), pero en cambio otros veces se van fijando y son acumulativas de modo que pueden usarse como indicadores biológicos. Podrían existir marcadores asociados al ADN que pudieran indicar de forma relativa el tiempo que ha pasado desde que nacimos.


fragmento de REDES, explicando bases moleculares de la epigenética

 

Epigenética para ballenas

Hace unos pocos años un grupo de investigadores de Americanos y Chinos fueron capaces de encontrar marcadores genéticos en humanos que mostraban cambios en la metilación inducidos por la edad. Al mismo tiempo investigadores Australianos estaban buscando diferentes aproximaciones para intentar calcular la edad de las ballenas sin tener que utilizar métodos letales, así que animados por estos nuevos estudios decidieron valorar la aplicación de la epigenética en le cálculo de la edad de las ballenas. Estos investigadores se basaron en diferentes marcadores moleculares con variabilidad epigenética conocida en humanos y ratones que además tuvieran constancia de que el grado de metilación variara con la edad.

yubarta_saltando_ccComo población de referencia usaron información de yubartas que estaban siendo seguidas mediante métodos de foto-identificación y a las que se les pudo realizar biopsias de la piel, pudiendo así calibrar la técnica para estimar la edad de estas ballenas. Mediante esta aproximación son capaces de calcular la edad de las Yubartas con un error de 3 años, posiblemente un error más que asumible si consideramos que también hay errores asociados a los otros métodos de estimación y a los costes asociados a otras aproximaciones menos consideradas con el bienestar del animal. Han podido aplicarlo en poblaciones tanto del hemisferio norte como del sur sugiriendo que estos patrones de metilación no son dependientes de la población. Y además lo han usado para calcular la edad de algunos cachalotes varados y de los que se obtuvo la edad por los dientes que sugiere que podrías ser aplicado sin mucha complicación a otras especies de cetáceos.

Este es un buen ejemplo de cómo la investigación básica acaba aportando herramientas útiles a la conservación de la biodiversidad

REFERENCIAS

Evans K, Hindell MA (2004) The age structure and growth of female sperm whales (Physeter macrocephalus) in southern Australian waters. Journal of Zoology, 263, 237–250.

Hannum G, et al. (2013). Genome-wide methylation profiles reveal quantitative views of human aging rates. Molecular Cell 49:359–367

Lockyer C (1984) Age determination by means of the earplug in baleen whales. Report of the International Whaling Commission, 34, 692–696.
Polanowski AM, et. al (2014). Epigenetic estimation of age in humpback whales. Molecular Ecology Resources 14:976–987.

Waugh CA, Monamy V. (2016). Opposing lethal wildlife research when nonlethal methods exist: scientific whaling as a case study. Journal of Fish and Wildlife Management 7(1):231-236; e1944-68

Jota Blanco @biodiversal

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