¿Cómo puede la ‘caspa de tiburón’ contribuir a la conservación de los corales?


Las escamas o dentículos que los tiburones arrojan se depositan en el fondo del océano como sedimentos y pueden usarse para comprender qué tiburones vivieron en un arrecife en el pasado.

Durante 400 millones de años, peces parecidos a tiburones han vagado por los océanos como depredadores, pero ahora los humanos matan 100 millones de tiburones por año, alterando radicalmente las cadenas alimenticias del océano.

Con base en escamas microscópicas de tiburón encontradas en arrecifes de coral fósiles y modernos en el Caribe de Panamá, los científicos del Smithsonian revelan los roles cambiantes de los tiburones durante los últimos 7,000 años, tanto antes como después de cazar tiburones en esta área. región. Esperan que este nuevo uso de dentículos dérmicos proporcione un contexto para estrategias innovadoras de conservación de arrecifes.

Las escamas microscópicas que cubren el cuerpo de un tiburón (dentículos dérmicos) reducen la resistencia cuando los tiburones nadan y los protegen de la abrasión con sustratos duros y ectoparásitos.

Erin Dillon, quien comenzó este estudio como pasante en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) y ahora está completando su trabajo de doctorado en la Universidad de California, Santa Bárbara, explica que “los dentículos son la razón por la cual la piel de los tiburones es áspera como papel de lija si se frota en una dirección y se alisa en otra. Los tiburones están esencialmente cubiertos por millones de dientes diminutos. “

Así como los humanos pierden la piel seca y la caspa, los tiburones pierden sus dentículos, que luego se acumulan en los sedimentos marinos. Los dentículos más antiguos encontrados hasta ahora, en Harding Sandstone en Colorado, tienen unos 455 millones de años.

El paleobiólogo de STRI, Aaron O’Dea, recopila pistas de los arrecifes de coral fósiles y modernos para reconstruir las condiciones de referencia antes de la colonización humana y comprender cómo cambian los procesos ecológicos y evolutivos con el tiempo.

“Los placodermos en el Paleozoico, y luego los reptiles marinos en el Mesozoico, eran más grandes y se comían tiburones”, explica O’Dea. “Los placodermos gobernaron los océanos durante unos 70 millones de años y los reptiles marinos mesozoicos gobernaron durante más de 100 millones de años. Los tiburones son solo los principales depredadores ahora porque los eventos de extinción aniquilaron preferentemente a otros grupos, pero permitieron que los tiburones sobrevivieran. Los tiburones parecen tener una resistencia evolutiva notable y me fascinó trabajar en una técnica que nos ayudaría a explorar cómo les ha ido más recientemente cuando los humanos entran en escena. “

Su equipo tomó muestras de material de un arrecife fosilizado de 7.000 años de antigüedad en Bocas del Toro, Panamá, y de los arrecifes caribeños modernos cercanos. O’Dea le preguntó a Erin Dillon si podía encontrar dientes de tiburón en las muestras.

“Lo que comenzó como una pasantía de tres meses se convirtió en una estadía de dos años en Panamá y luego se expandió a parte de mi tesis doctoral”, dijo Dillon. “He crecido con este proyecto a medida que mi función pasó de explorar y procesar las muestras como pasante a dirigir el proyecto, analizar e interpretar los datos y dirigir la redacción”.

Desenredar los sedimentos del arrecife

Por cada semana de recolección de muestras de desechos de coral modernos y arrecifes fósiles, tomó aproximadamente un año de trabajo de laboratorio recuperar e identificar los dentículos. En total, Dillon y sus colegas tuvieron que tamizar unos 300 kilogramos de sedimento de arrecife, suficiente para llenar dos bañeras, para encontrar los dentículos que necesitaban para saber cuántos y qué tipos de tiburones había en Bocas del Toro en el pasado. Primero, usaron ácido acético para disolver los sedimentos calcáreos y luego clasificaron el residuo bajo un microscopio usando un cepillo para aislar los dentículos.

“Encontrar los primeros dentículos fue emocionante”, exclamó Dillon. “Fueron bellamente conservados y lo suficientemente abundantes como para proporcionar información sobre las antiguas comunidades de tiburones”.

Pero antes de usar estos fósiles para descubrir comunidades de tiburones del pasado, Dillon quería comprender mejor la relación entre el número de tiburones y la abundancia de dentículos, cómo los dentículos se fosilizan en los sedimentos de los arrecifes y qué tiburones tienen qué tipos de dentículos. . Después de publicar estos estudios, finalmente pudo volver al registro fósil.

Encontró que las tasas de acumulación de dentículos y, por lo tanto, la abundancia de tiburones, eran más de tres veces más altas antes de que los humanos comenzaran a utilizar los recursos marinos de la región. Todos los tipos de dentículos disminuyeron con el tiempo, pero los que se encuentran en las especies de pesca comercial fueron los que más disminuyeron. Las muestras más antiguas contenían una mayor proporción de dentículos de tiburones pelágicos de natación rápida, como tiburones martillo y carcarrínidos (cazón, tintorera, etc.). Por el contrario, Dillon descubrió que los dentículos de los tiburones nodriza son relativamente más comunes hoy que en el pasado.

Para complementar esta evidencia del registro fósil, Dillon revisó estudios arqueológicos y relatos históricos para comprender mejor las fuerzas que podrían haber causado estos declives. Encontró que la disminución más pronunciada en la abundancia de tiburones ocurrió a fines del siglo XX según estos registros históricos. Este momento coincidió con el desarrollo de una pesquería de tiburones en Panamá, que se dirigió selectivamente a los tiburones pelágicos. Sin embargo, la disminución de los dentículos pertenecientes a los tiburones nodriza, que se capturan con poca frecuencia tanto hoy como históricamente, sugirió que factores indirectos como la pérdida del hábitat del arrecife de coral o las presas también eran los culpables.

“Cuando los españoles llegaron a América, escribieron historias fantásticas sobre mares plagados de tiburones”, dijo Dillon. “Pero en estos días vemos muy pocos tiburones: tenemos la suerte de ver algún que otro tiburón nodriza. Nuestros datos muestran que los tiburones en Bocas del Toro se han agotado tanto por la captura a largo plazo, que se aceleró en la segunda mitad del siglo XX, como por la degradación del hábitat, que comenzó incluso antes con la expansión del cultivo. desarrollo bananero y costero. Hoy en día hay tanta escorrentía procedente de la costa que, en algunos lugares, es como nadar a través de lama ”.

“En conjunto, el trabajo de Erin muestra que la recolección de dentículos puede usarse con cuidado para ayudar a reconstruir las comunidades de tiburones del pasado a través del tiempo”, dijo O’Dea. “Los tiburones son una parte integral de la salud de los océanos y juegan un papel importante en la gran diversidad y funcionamiento de los arrecifes de coral. Tener estimaciones empíricas de la abundancia de tiburones en el pasado y la composición de la comunidad nos ayuda a enmarcar nuestra comprensión de lo que es natural en los mares. “

“Esperamos extender este método a otros lugares para examinar patrones geográficos más amplios de cambio en las comunidades de tiburones de arrecife en escalas de tiempo ecológicas extendidas”, comentó Dillon. “Por ejemplo, actualmente estamos reconstruyendo las tendencias en la acumulación de dentículos a lo largo de la costa del Pacífico de Panamá durante los últimos miles de años utilizando núcleos de sedimentos. Estos datos de referencia nos ayudarán a explorar las causas y consecuencias de los cambios en la abundancia y diversidad funcional de los tiburones. Nuestro trabajo también puede ayudar a adaptar los objetivos de gestión de tiburones a esta región “.

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