Michigan alberga 43 especies de mejillones nativos de agua dulce, 30 de las cuales se consideran en riesgo de extinción. Entre los muchos factores que amenazan a los habitantes del fondo marino de caparazón duro se encuentran la competencia de los invasores mejillones cebra y quagga, la contaminación del agua y, especialmente, las represas.
El río Huron en el sudeste de Michigan, por ejemplo, tiene 19 represas en su cauce principal y al menos 96 en todo su drenaje. La construcción de represas transforma por completo la ecología de un río, reemplazando los hábitats nativos de bancos, rápidos y estanques ricos en mejillones por embalses tipo lago menos adecuados.
Dos biólogos de la Universidad de Michigan dirigieron un estudio reciente sobre mejillones de agua dulce basado en un trabajo de campo a lo largo del río Huron y el río Raisin, también en el sureste de Michigan. El estudio, publicado el 24 de mayo en la revista PeerJ , investiga el notable ciclo reproductivo de los mejillones de agua dulce, que incluye el uso de "señuelos de manto" carnosos por parte de las hembras preñadas para atraer a los peces cercanos e "infectarlos" con larvas de mejillón.
El autor principal del estudio, Trevor Hewitt, realizó el trabajo de campo para su tesis doctoral en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM. El autor principal, Diarmaid Ó Foighil, es profesor del departamento y fue asesor de Hewitt.
Hewitt:Los mejillones de agua dulce experimentan un desarrollo larvario parásito obligado en el que las hembras preñadas deben infectar a un pez huésped adecuado con sus crías. Las larvas de mejillón normalmente se adhieren a las branquias del pez huésped y, después de dos a cuatro semanas, se metamorfosean en juveniles y caen al lecho del río. Muchas especies de mejillones son especialistas en huéspedes, infectan solo una o unas pocas especies de peces y utilizan distintas estrategias de infección del huésped.
Una de las estrategias más llamativas implica el uso de un señuelo de manto. Se trata de un colgajo de tejido pigmentado que muestran las hembras preñadas para imitar la presa del huésped (un pez pequeño, un invertebrado, etc.), provocando un ataque por parte del pez huésped y provocando su infección.
Las exhibiciones de señuelos de manto son un ejemplo notable y poco estudiado de mimetismo en la naturaleza que ocurre en muchos de nuestros arroyos y ríos cada primavera y verano.
Hewitt:Nuestra investigación se centró en la diversidad de señuelos del manto presente en una especie de mejillón, el mejillón de rayos ondulados, que se encuentra desde Michigan hasta Alabama. Este mejillón utiliza la lubina como su principal pez huésped y, lo que es más inusual, tiene dos tipos muy distintivos de señuelos de manto.
Uno, anteriormente denominado "parecido a un dardo", se asemeja a un pez pequeño llamado dardo, con manchas en los ojos, coloración del cuerpo moteada y extensiones marginales prominentes que incluyen una cola. El otro, anteriormente denominado "parecido a un gusano", es uniformemente de color naranja brillante con un fondo negro. Ambas formas de señuelo, o morfologías, coexisten en todo el territorio del animal.
Los objetivos de nuestra investigación fueron:confirmar que la diversidad de señuelos del manto representa un verdadero polimorfismo, es decir, una forma claramente diferente dentro de una población de la especie; investigar su persistencia ecológica a través del tiempo; identificar la gama de supuestas especies modelo a las que se dirige este sistema de mimetismo en una población natural; y determinar si las dos formas de señuelo del manto difieren en su comportamiento de visualización además de su pigmentación y morfología.
Ó Foighil:Pudimos demostrar que la diversidad de formas del señuelo del manto en esta especie es un verdadero polimorfismo utilizando dos criterios independientes:árboles evolutivos basados en datos genómicos y herencia de ambas formas dentro de una cría criada en cautiverio:el primer registro de este tipo en agua dulce. mejillones.
Utilizando especímenes de museo de una población de River Raisin, encontramos que el polimorfismo parece estable en marcos de tiempo ecológicos. La proporción de las dos formas de señuelo en 2017 fue consistente con la de las muestras de museo recolectadas en el mismo sitio seis décadas antes.
Pudimos identificar posibles especies modelo para las variantes de señuelos del manto, es decir, las especies de peces o invertebrados que imitan los señuelos del manto, dentro de la población de mejillones del río Raisin. Cuatro motivos principales de señuelos en forma de dardo se aproximaban visualmente a cuatro especies de peces dardo concurrentes, y el señuelo en forma de gusano se parecía a la sanguijuela medicinal norteamericana. Los dardos y las sanguijuelas son presas típicas de la lobina negra.
Utilizando una cámara GoPro, se realizaron grabaciones de campo de los comportamientos de exhibición de dardos y señuelos de sanguijuela en el río Raisin y el río Huron. Las exhibiciones fueron en gran medida similares a pesar de la pronunciada diferencia en la apariencia del señuelo y en las especies modelo, lo que implica que el mimetismo es sólo superficial.
Hewitt:Hubo varias sorpresas importantes. Lo más importante fue el descubrimiento inesperado del polimorfismo del señuelo del manto dentro de la cría, lo que significa que se encontraron diferentes formas del señuelo del manto dentro de un solo grupo de crías puestas por una hembra de mejillón. Este resultado crítico se obtuvo con mucho esfuerzo y requirió la infección de los peces huéspedes y dos años de cultivo de mejillones juveniles en el Centro de Biodiversidad Acuática de Alabama.
Otra sorpresa fue el descubrimiento de muestras de mejillones de la década de 1950 de nuestro sitio de estudio del río Raisin en la colección de moluscos del Museo de Zoología de la UM. Los señuelos de manto de estos viejos especímenes todavía estaban intactos y nos permitieron comparar la proporción entre la transformación del señuelo de sanguijuela y la del señuelo de dardo durante un período de más de 60 años.
Ó Foighil:El descubrimiento de la herencia discreta dentro de la cría del polimorfismo del señuelo del manto es particularmente interesante porque implica un control potencial por parte de un único locus genético. Prácticamente no se sabe nada sobre los genes reguladores que controlan los señuelos del manto, lo que representa una importante laguna de conocimiento. Nuestros resultados identifican al mejillón de rayos ondulados como un sistema de estudio prometedor para identificar los genes reguladores que controlan un rasgo adaptativo clave de los mejillones de agua dulce en peligro de extinción de América del Norte.
Los otros autores del estudio de PeerJ son Paul Johnson y Michael Buntin del Centro de Biodiversidad Acuática de Alabama y Talia Moore de la Universidad de Michigan.
Más información: Trevor L. Hewitt et al, Polimorfismo en el mimetismo agresivo del mejillón parásito de agua dulce Lampsilis fasciola, PeerJ (2024). DOI:10.7717/peerj.17359
Información de la revista: PeerJ
Proporcionado por la Universidad de Michigan
