Genética poblacional del baunco (Girella laevifrons), una especie de bajo nivel trófico candidata para la piscicultura marina sostenible en Latinoamérica, basada en el análisis de polimorfismos del ADN mitocondrial

Abstract

[ES] La acuicultura de peces en el mar actualmente se basa mayoritariamente en especies alimentadas con piensos basados en harinas y aceites de otras especies de peces o invertebrados marinos, lo cual las sitúa en un nivel trófico alto del ecosistema que habitan, y las hace ecológicamente poco sostenibles. La introducción de especies herbívoras es una opción más directa y potencialmente más eficaz para alcanzar el objetivo de reducir el nivel trófico de la piscicultura marina. Aunque en Europa el número de especies autóctonas caracterizadas por una dieta herbívora o mayoritariamente herbívora es escaso, en los océanos Pacífico e Índico existe una familia de peces (Kyphosidae) total o casi totalmente herbívoros, que se alimentan de macrófitas de zonas costeras. Uno de los géneros (Girella) es apreciado y explotado mediante artes de pesca en varios países de Asia y Oceanía, estando también presente en las costas americanas del Pacífico. En Chile y Perú se encuentra el baunco (G. laevifrons), que es frecuente en los mercados de pescado fresco en países de la zona de distribución natural de la especie. Desde hace años se ha venido indicando la posibilidad de desarrollar la cría en cautividad del baunco, y se han realizado pequeños experimentos para determinar su viabilidad. Un aspecto importante a tener en cuenta al plantearse la introducción de una nueva especie en la acuicultura es la existencia de razas, subespecies o poblaciones locales que pueden tener características genéticas diferentes entre sí o que estén adaptadas a diferentes ambientes. El estudio de los polimorfismos del ADN mitocondrial en las poblaciones mediante los métodos de la filogeografía ha sido una de las herramientas fundamentales para detectar razas o poblaciones genéticamente diferenciadas, pero cuyas diferencias no se manifiestan en la morfología u otros aspectos obvios de su biología. En otras especies que habitan en la misma región donde habita el baunco se ha observado la existencia de una zona de tensión genética o barrera biogeográfica en torno al paralelo 30° S, que delimita las provincias biogeográficas Intermedia (al sur) y Peruana (al norte), que ha generado una subdivisión en razas genéticas diferenciadas. En este proyecto de trabajo de fin de máster se plantea el estudio genético de las poblaciones del baunco mediante herramientas de biología molecular (PCR y secuenciación de ADN mitocondrial) para dilucidar si la estructura genética de las poblaciones de esta especie responde al modelo subdividido descrito en otras especies, representa una única población genéticamente uniforme, o bien presenta otro tipo de pautas de diferenciación genética entre poblaciones. Los datos de las secuencias de ADN serán analizados mediante programas de genética de poblaciones y filogenias moleculares. Finalmente, se discutirá la relevancia de los resultados para la gestión de la pesquería y la acuicultura.

[EN] Aquaculture of marine fishes is currently based mainly on high trophic-level species, which employs feed based on flours and oils from other species of fish or marine invertebrates and therefore makes it ecologically unsustainable. The introduction of herbivorous species is a more direct and potentially more effective option to achieve the objective of reducing the trophic level of marine fish farming. Although in Europe indigenous species characterized by an herbivorous or mostly herbivorous diet are scarce, in the Pacific and Indian oceans there is a family of fish (Kyphosidae) that are totally or almost totally herbivorous, which feed on macrophytes in coastal areas. One of the genera (Girella) is appreciated and fished in various countries of Asia and Oceania, and is also present on the American Pacific coasts. In Chile and Peru, the south American nibbler (G. laevifrons) is found frequently in fresh fish markets in countries spanning the natural range of the species. The possibility of captive breeding of the south American nibbler has been considered since a long a time ago, and small experiments have been carried out to determine its viability. An important aspect to take into account when considering the introduction of a new species in aquaculture is the existence of races, subspecies or local populations that may have different genetic characteristics or that are adapted to different environments. The study of mitochondrial DNA polymorphisms in populations using phylogeographical methods has been one of the fundamental tools for detecting genetically differentiated races or populations which are not detectable from morphology or other obvious traits. In other species that inhabit the same region where the south American nibbler lives, the existence of a zone of genetic tension or biogeographical barrier has been observed around the 30° S parallel, which delimits the Intermediate (to the south) and Peruvian (to the north) biogeographical provinces, and has generated a subdivision of the species in differentiated genetic races. In this master's thesis project, the genetic study of the baunco populations is proposed using molecular biology tools (PCR and mitochondrial DNA sequencing) to elucidate whether the genetic structure of the populations of this species responds to the subdivided model, represents a single genetically uniform population, or presents other types of patterns of genetic differentiation between populations. The DNA sequence data will be analysed using population genetics and molecular phylogeny software. Finally, the relevance of the results for fisheries and aquaculture management will be discussed.