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Genómica, satélites y microchips al rescate de la mantarraya gigante

Científicas también investigan la existencia de una nueva especie que habita en el Caribe mexicano, utilizando secuenciación genómica.
imagen de un hombre tomandole foto a una mantarraya
Las fotografías de voluntarios son esenciales para crear un mapa de la ruta que siguen. (Foto: Rodrigo Friscione Wyssmann)

Pasean por el océano como si flotaran sobre olas invisibles, son objeto de estudio y han sido dibujadas como personajes de caricaturas, pero la realidad de las mantarrayas, especialmente de la mantarraya gigante en México, no es una historia alegre.

Su conservación reúne a científicos y expertos quienes luchan arduamente para salvar a esta especie.

La mantarraya, una especie en peligro

Para 2009, la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), declaró el establecimiento de un área natural protegida en el Caribe para diversas especies marinas, entre las que se encuentran la mantarraya gigante y, en 2019, se le catalogó como especie en peligro de extinción. 

Sin embargo, una investigación que inició en 2008, trajo sobre la mesa un tema que parecía ignorarse: existen dos especies reconocidas en el mundo y que también habitan cerca de las costas mexicanas, pero ¿si hubiera una tercera especie no reconocida, fisicamente similar a las otras dos?

Esto llevó a Silvia Hinojosa, investigadora del Core Lab Genomics del Tec de Monterrey, a trabajar en un proyecto en el que también participa la investigadora Jane Vinesky del Centro de Ciencias Marinas CICIMAR del Instituto Politécnico Nacional (IPN), con la intención de demostrar que existe la tercera especie y que los esfuerzos para conservarla deben ser especialmente diseñados para ella.

¿Cómo se diferencia una mantarraya de otra, cuando su apariencia, comportamiento y hábitos de alimentación son similares? La genómica podría ser la respuesta.

Investigadoras hacen uso de la genómica para ayudar a la especie (Foto: Rodrigo Friscione Wyssmann)

Una nueva especie

La investigación de Silvia Hinojosa sobre la mantarraya gigante inició en 2008, cuando esta especie aún no tenía un estatus de protección sólido, a pesar de que ya se había prohibido su caza. 

En ese entonces, no existía una gran cantidad de información biológica o datos precisos sobre dónde estaba ubicada en la región caribeña.

Los primeros años estuvieron llenos de intentos para conocer el comportamiento de las mantarrayas, por ejemplo, utilizando isótopos estables de carbono y nitrógeno para conocer de qué se estaban alimentando. Descubrieron, por ejemplo, que, aunque las mantarrayas se alimentan de plancton, tienen una preferencia por las larvas de crustáceos.

Existen dos poblaciones de mantarrayas gigantes en México, una ubicada en el Archipiélago de Revillagigedo en el estado de Colima y otra en el Caribe, en Yucatán, cerca de la Isla de Holbox, las cuales, se pensaban, solamente pertenecían a una sola especie: Mobula birostris.

Pronto se comenzó a cuestionar esto, por lo que nació la posibilidad de que no solo existieran dos grupos poblacionales distintos, sino dos especies distintas: Mobula birostris y Mobula Alfredi, las cuales fueron identificadas posteriormente.

“Nuestro proyecto empezó en 2008, observando la alimentación de las mantarrayas: el plancton, un conjunto de animalitos de diferentes especies, desde huevos de pez hasta larvas de crustáceos. Al principio la alimentación era oceánica y al final de temporada es más costera, eso nos dio una idea de cómo se movía la mantarraya en el área del Caribe”, explica Hinojosa.

Ese fue el primer paso de una interrogante para la investigadora del Tec y su equipo de trabajo, quienes notaron diferencias morfológicas en los reportes sobre esta especie en el océano atlántico.

Junto con un equipo, debatieron la posible existencia de una tercera especie, por lo que recolectaron muestras de las mantarrayas, observaron y tomaron fotografías, marcaron a algunas de ellas para conocer sus posiciones geográficas, analizaron el agua y otros parámetros ambientales.

Para ese entonces, existieron retos que no pudieron ser enfrentados, sino hasta algunos años más tarde, de la mano de Jane Vinesky y las cámaras fotográficas de voluntarios que se sumaron a proteger a la mantarraya en peligro de extinción, una foto a la vez.

Voluntarios se sumaron a los esfuerzos de conservación, compartiendo sus fotografías con las investigadoras. A través de las imágenes, se pueden comprender los movimientos. Por ejemplo, si una mantarraya es fotografiada en un lugar y luego en otro, tres años después, se puede entender cómo utiliza diferentes áreas (Foto: Rodrigo Friscione Wyssmann)

Otro camino

Silvia Hinojosa explica que, para describir una especie completa, se necesita matar un organismo completo para estudiarlo. Ellas decidieron no hacerlo y buscar otro camino, uno basado en la genómica.

Este método se basa en la recolección de muestras de las mantarrayas, sin necesidad de matarlas, para encontrar y comparar diferencias desde un nivel genético, sin embargo, en ese entonces era muy costoso hacerlo, por lo que la investigación se puso en pausa.

Las muestras recolectadas quedaron a resguardo en el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Autónoma de México (UNAM).

En 2011, nació otro proyecto de conservación en el cual colabora Jane Vinesky, basado −principalmente− en el estudio fotográfico de la mantarraya en peligro de extinción.

“Esto es muy beneficioso porque, a través de imágenes, podemos comenzar a comprender sus movimientos. Por ejemplo, si una mantarraya es fotografiada en un lugar y luego en otro, tres años después, podemos entender cómo están utilizando diferentes áreas”, explicó Vinesky.

En 2016, Hinojosa junto con otros investigadores, publicaron un estudio sobre la posibilidad de la nueva especie, con la evidencia que habían recolectado e investigado durante años.

Una nueva oportunidad para obtener el ADN de la mantarraya

Más de una década después de haber iniciado la investigación, llegaría una nueva oportunidad.

En 2021, fue inaugurado un laboratorio de secuenciación genómica en el Tecnológico de Monterrey llamado Core Lab Genomics, en donde se reanudó el estudio de Hinojosa. 

Ahora, Vinesky e Hinojosa trabajan en conjunto cubriendo dos frentes: por una parte observan y registran en fotografía y video las mantarrayas del caribe y por otro lado toman y analizan nuevas muestras que se suman a las que ya están en el Core Lab.

“Entre más información tengas, tienes una mejor comprensión de una especie. Determinar que en realidad existe una nueva especie le confiere un estatus de conservación diferente”, explica Hinojosa.

En el laboratorio, se extrae el ADN y se secuencian los genomas de las muestras para conocer características de la especie. Antes, ese proceso era muy costoso y difícil de hacer.

Para extraer las muestras, los científicos y voluntarios tienen que lanzarse al mar y nadar con las mantarrayas, tomando muestras de la piel de los animales, mientras que registran los avistamientos en fotografías y videos. 

Registro satelital

Además, a las mantarrayas se les coloca una marca satelital (similar a un piercing) que, al salir a la superficie, envía una señal satelital con información sobre su ubicación.

También se utilizan receptores en el fondo marino, con un tipo de marcas acústicas, es decir, un microchip que se les inyecta y, cada que pasa cerca de un receptor, analiza la profundidad a la que está, la temperatura y otros datos relevantes. 

“Con el Core Lab ya pude secuenciar el mitogenoma, un genoma mitocondrial transmitido solo por la madre, y ya con unos pocos genes yo veía diferencias. Espero que, con esto, puedan diferenciarse completamente las dos poblaciones y se vea que en realidad es una especie diferente a las dos que ya se tienen identificadas”, menciona Hinojosa.

El proyecto busca, además de generar conocimiento, crear un manual con recomendaciones para el gobierno y las comunidades locales, sobre cómo manejar el hábitat de la mantarraya, compartido también con especies como el tiburón ballena.

También incluiría recomendaciones para quienes gestionan el turismo de la región, para evitar golpes y lesiones provocados por lanchas o catamaranes y otros daños a los ecosistemas.

“Obviamente queremos publicar artículos porque es la forma en que compartimos conocimientos con la comunidad científica, pero también queremos tener un impacto en la forma en que se gestiona la protección de los animales”, dice Vinesky.

Los esfuerzos de la investigación, en especial la identificación y modelado de las comunidades de mantarrayas, están en proceso de ser publicados.

También el contenido multimedia será utilizado para crear un mundo digital llamado Mantaverse, un proyecto que busca hacer visible la necesidad sobre el cuidado del océano y sus acciones para protegerlo.

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Autor

Asael Villanueva