El proyecto investigación que se propone al programa PAPIIT-UNAM para su financiamiento tiene como antecedente importante que quien la presenta realizó un cambió de adscripción del Instituto de Biología en Ciudad Universitaria, a la Escuela Nacional de Estudios Superiores unidad Mérida, a partir de Enero de 2020. La ENES-Mérida inició sus actividades en el año 2018 como un polo de desarrollo de la UNAM y fue inaugurada oficialmente en Febrero, 2020. Expresado lo anterior, la propuesta que aquí presento se inserta en el programa de investigación que el responsable ha desarrollado por 30 años describiendo la biodiversidad de helmintos parásitos de vertebrados silvestres de México, habiendo recibido apoyo continuo del programa PAPIIT-UNAM desde 1993.
En síntesis, el enfoque de la nueva propuesta estará centrado en una región geográfica a partir de ahora; ésta comprende el norte de Yucatán y el Caribe Mexicano, donde además existe una gran diversidad de peces marinos y estuarinos (Gallardo et al., 2019, Rioja-Nieto et al., 2019). Asimismo, los proyectos se realizarán con dos grupos particulares de parásitos, trematodos y acantocefalos; los primeros indudablemente el grupo más diverso de helmintos en peces de México, y los segundos el grupo menos estudiado (Pérez-Ponce de León et al., 2011; García-Prieto et al., 2014a,b). Es pertinente aclarar que la colecta de material en el campo permitirá obtener muestras de otros grupos de helmintos (cestodos y nematodos) que, en caso de llegar a estudiarse, se presentarán como productos colaterales, como lo he hecho en proyectos anteriores que he realizado con apoyo del PAPIIT.
Este proyecto explorará la diversidad morfológica y genética de los trematodos y acantocefalos que parasitan a peces marinos y estuarinos de dos regiones geográficas, el Golfo de México (GM) y el Mar Caribe (MC). Los antecedentes de estudios en esas áreas son relativamente escasos y están centrados en el estudio de especies de peces de importancia económica, como los "meros", los "huachinangos", el "pámpano", el "lenguado y el "pez globo", entre otros; sin embargo, existe una enorme diversidad de peces aún por estudiar. Tan solo para la costa norte de Yucatán, Gallardo et al. (2019) señalaron que hay casi 200 especies. De acuerdo con la base de datos de los helmintos de vertebrados de México, para la costa de Yucatán se han registrado 30 especies de tremátodos y seis de acantocéfalos en 10 especies de peces, mientras que para la de Quintana Roo se cuenta con alrededor de 40 especies de trematodos y cinco de acantocefalos en alrededor de 30 especies de peces. Para la costa de estos dos estados, el registro total incluye alrededor de 50 especies de trematodos y 10 de acantocefalos. Solo dos trabajos han abordado el estudio molecular (Pérez-Ponce de León & Hernández-Mena, 2019; Martínez-Aquino et al., 2020). Estimo que habrá alrededor de 200 especies de trematodos y 30 de acantocefalos que deberán ser descritas utilizando una aproximación moderna, desde la taxonomía integrativa. El proyecto plantea la colecta de peces en cuatro puntos de muestreo, dos en Yucatán (la zona de Celestún-Sisal-La Carbonera y en Ría Lagartos, cubriendo una extensión este-oeste del GM) y dos en Q. Roo (Puerto Morelos y Mahahual con una extensión norte-sur del MC). En cada localidad se obtendrán muestras de peces con ayuda de los pescadores locales y pesca submarina con linea, se disectarán y el tubo digestivo será estudiado para la colecta de trematodos y acantocefalos que se procesarán para realizar estudios de morfología (incluída microscopía electrónica de barrido) y moleculares. Lo anterior incluirá secuenciar genes ribosomales y mitocondriales, realizar análisis filogenéticos (Inferencia Bayesiana y Máxima Verosimilitud), y calcular la divergencia genética (distancias "p" no corregidas). Los datos morfológicos, moleculares, ecológicos y biogeográficos, serán utilizados para lograr una delimitación de especies más robusta y para abordar preguntas sobre la historia evolutiva y biogeográfica de las especies que se estudien. El estudio permitirá la generación de diferentes productos, entre ellos la formación de personal, con una tesis de doctorado, una de maestría y dos de licenciatura; asimismo, se planea la participación en dos reuniones académicas de la especialidad durante los años de vigencia del proyecto, y la publicación de un mínimo de nueve trabajos en revistas indizadas del área de la parasitología y biología evolutiva.
La descripción de la biodiversidad es un aspecto fundamental en un país como México que ocupa los primeros lugares en diversidad biológica a nivel mundial. El presente proyecto se inserta precisamente en esa temática. Asimismo, el uso de marcadores moleculares en la descripción de la diversidad de helmintos se ha incrementado notablemente en las últimas dos décadas y se ha demostrado que es de gran importancia para lograr una adecuada delimitación de especies y para reconocer especies crípticas (Nadler y Pérez-Ponce de León, 2011). Meta-análisis que se han realizado recientemente han demostrado, por un lado, que dentro del reino animal (Metazoa) las especies con una forma de vida parásita no exhiben una mayor propensión a tener especies crípticas que aquellas de vida libre (Poulin y Pérez-Ponce de León, 2016) y, por el otro, que la diversidad críptica se distribuye de manera heterogénea entre los diferentes grupos de metazoarios (Pérez-Ponce de León y Poulin, 2016), habiéndose incluso sugerido que los trematodos tienen una mayor posibilidad de tener especies crípticas que cualquier otro grupo de helminto (Poulin, 2011). Con este proyecto pretendemos seguir generando información para tener un mejor conocimiento de la diversidad de especies de grupos específicos de parásitos, en este caso de trematodos y acantocéfalos en peces marinos de dos regiones greográficas, el GM y el MC. Una parte significativa de la biodiversidad que no conocemos aún está representada por complejos de especies crípticas, donde usualmente la taxonomía tradicional no es suficiente para discernir si son especies distintas por la falta de caracteres taxonómicos en las estructuras externas e internas de los organismos. Por ello, la taxonomía integrativa ofrece un marco conceptual y metodológico muy poderoso para generar información para descubrir esta biodiversidad que aún está oculta, con la idea de combinar criterios operacionales a partir de diferentes tipos de caracteres, en un contexto evolutivo, para establecer límites más precisos entre las especies (Arribas et al., 2013). Un conocimiento adecuado de la diversidad de especies es un paso necesario para que otros estudios en diferentes campos de la biología puedan ser realizados, tales como aquellos dirigidos a entender la diversificación de las especies, la evolución de caracteres, la genética de poblaciones, la genómica comparativa y la conservación (ver Barley et al., 2013 y las referencias que ahí se citan). El espíritu de la propuesta es precisamente el de contribuir a la descripción de la biodiversidad en el territorio nacional.
Literatura Citada.
- Arribas, P., C. Andújar, D. Sánchez-Fernández, P. Abellán, & A. Millán, A. 2012. Integrative taxonomy and conservation of cryptic beetles in the Mediterranean region (Hydrophilidae). Zoologica Scripta, 42, 182–200.
- Barley, A. J., J. White, A. C. Diesmos, & R.M. Brown. 2013. The challenge of species delimitation at the extremes: diversification without morphological change in Philippine sun skinks. Evolution 67. 3556-3572.
- Nadler S.A. & G. Pérez-Ponce de León. 2011 Integrating molecular and morphological approaches for characterizing parasite cryptic species: implications for parasitology. Parasitology 138, 1688–1709.
- Pérez-Ponce de León, G. & R. Poulin. 2016. Taxonomic distribution of cryptic diversity among metazoans: not so homogeneous after all. Biology Letters (en prensa).
- Pinacho, C.D., M. García, A. Sereno, & G. Pérez-Ponce de León. 2018. A hyper-diverse genus of acanthocephalans revealed by tree-based and non-treebased species delimitation methods: ten cryptic species of Neoechinorhynchus in Middle American freshwater fishes. Molecular Phylogenetics and Evolution, 127, 30- 45
- Poulin, R. & G. Pérez-Ponce de León. 2016. Global analysis reveals that cryptic diversity is linked with habitat but not mode of life. Proceedings of the Royal Society of London B (enviado para su publicación).
- Razo-Mendivil, U., E. Vázquez-Domínguez, R. Rosas-Valdez, R., G. Pérez-Ponce de León, & S.A. Nadler, 2010. Phylogenetic analysis of nuclear and mitochondrial
DNA reveals a complex of cryptic species in Crassicutis cichlasomae (Digenea: Apocreadiidae), a parasite of Middle-American cichlids. International Journal for Parasitology 70, 471–486.
- Rosas-Valdez, R., A. Choudhury & G. Pérez-Ponce de León. 2011. Molecular prospecting for cryptic species in Phyllodistomum lacustri (Platyhelminthes,
Gorgoderidae). Zoologica Scripta 40, 296–305.