En las aguas de Mission Bay, en San Diego, un hallazgo reciente podría transformar la restauración de praderas marinas en zonas costeras afectadas por la turbidez y el cambio climático. Investigadores del Salk Institute y la Scripps Institution of Oceanography (UC San Diego) identificaron un híbrido entre Zostera marina y Zostera pacifica que muestra una tolerancia destacada a condiciones de baja luminosidad, una característica que podría superar uno de los principales obstáculos en la recuperación de estos ecosistemas. Según el Salk Institute, este avance abre la puerta a estrategias de restauración costera basadas en la genética, con el potencial de modificar la selección y plantación de especies de praderas marinas.
Las praderas marinas, dominadas por Zostera marina en la costa oeste de Norteamérica, cumplen funciones esenciales en la protección de la biodiversidad, la estabilización de sedimentos y la captura de carbono. Nature Plants señala que estos ecosistemas actúan como ingenieros ambientales, proporcionando hábitats para peces juveniles e invertebrados, mejorando la calidad del agua y reduciendo la erosión costera.
Sin embargo, la actividad humana —como el dragado, la navegación y el desarrollo costero— junto con eventos climáticos extremos, provocó una disminución significativa de estas praderas. Los esfuerzos tradicionales de restauración, que suelen consistir en trasplantar Z. marina, fracasan en hasta un 60% de los casos, principalmente porque esta especie no sobrevive en condiciones de baja luminosidad, una situación cada vez más frecuente debido al aumento de la turbidez y la reducción de la luz disponible bajo el agua.
Descubrimiento y caracterización del híbrido Zostera marina × Zostera pacifica
El descubrimiento del híbrido Zostera marina × Z. pacifica se produjo tras una restauración mixta realizada en 2011 en Mission Bay, donde ambas especies se plantaron juntas para compensar los efectos del dragado. Según Nature Plants, el híbrido presenta características morfológicas intermedias, como hojas de ancho promedio entre las de sus progenitores, y se propagó de forma clonal en la zona.
El equipo de investigación, liderado por Todd Michael y Malia Moore, secuenció el genoma del híbrido y confirmó que se trata de una cruza de primera generación, sin evidencia de recombinación genética significativa entre los cromosomas parentales. Además, los análisis genéticos revelaron que todos los individuos con la morfología característica del híbrido en el sitio son clones, lo que indica una propagación vegetativa exitosa.
Mecanismos genéticos y fisiológicos de tolerancia a la sombra
Para comprender la tolerancia a la sombra del híbrido, los científicos realizaron experimentos en tanques bajo condiciones de luz reducida, comparando su desempeño con el de Z. marina. Nature Plants informa que, mientras Z. marina responde al estrés lumínico metabolizando sus reservas de azúcares en el rizoma y entrando en un estado de latencia, el híbrido mantiene la expresión de genes asociados a la fotosíntesis y la biosíntesis de clorofila incluso bajo baja luminosidad.
Este comportamiento se atribuye a la regulación diferencial del reloj circadiano, especialmente a la expresión del gen LATE ELONGATED HYPOCOTYL (LHY) y de las quinasas WITH NO-LYSINE KINASEs (WNKs), ambos heredados de Z. pacifica. Los resultados sugieren que el híbrido puede prolongar la captación de luz durante el día, a diferencia de Z. marina, que detiene este proceso en la mañana. Esta capacidad de mantener la fotosíntesis en condiciones adversas podría ser clave para la supervivencia y el éxito de las praderas marinas en ambientes costeros cada vez más afectados por la turbidez y la reducción de la luz.
El Salk Institute subraya que la identificación de estos mecanismos genéticos y fisiológicos representa un avance relevante hacia una restauración costera informada por el genoma. Todd Michael, investigador principal, señaló que “si este híbrido hereda el conjunto de herramientas de tolerancia a la baja luminosidad de Zostera pacifica, podría abrir una nueva vía para la restauración, guiando dónde y cómo plantar nuevas praderas marinas y qué genes o linajes tienen más probabilidades de sobrevivir en aguas turbias”. Nature Plants añade que la evidencia preliminar obtenida mediante métodos genómicos y transcriptómicos respalda la hipótesis de que la tolerancia a la sombra en el híbrido está modulada por un reloj circadiano flexible, lo que motiva la realización de estudios ecológicos y funcionales adicionales.
Potencial y retos para la restauración costera
No obstante, la aplicación práctica de este híbrido en proyectos de restauración costera plantea interrogantes importantes. Malia Moore, del Salk Institute, advierte que aún quedan muchas preguntas por responder sobre la viabilidad reproductiva del híbrido y su impacto ecológico a largo plazo. “¿Qué tan viable es reproductivamente el híbrido? ¿Está atrayendo diferentes peces e invertebrados? ¿Está generando tanta biomasa como las especies parentales? Hay muchas cuestiones que debemos resolver sobre cómo podría afectar el híbrido a los ecosistemas donde se plante”, explicó Moore en declaraciones recogidas por el Salk Institute. Aunque el híbrido produjo flores y semillas en 2025, todavía no se determinó si puede establecer poblaciones sexualmente viables o si su éxito se debe principalmente a la clonación.
Ambas fuentes coinciden en que la restauración basada en la selección genómica de plantas adaptadas a condiciones ambientales específicas podría reemplazar los métodos tradicionales de ensayo y error, que presentan altas tasas de fracaso. La integración de herramientas genómicas y transcriptómicas permite identificar y seleccionar individuos con mayor probabilidad de éxito en ambientes desafiantes, como aquellos con baja luminosidad. Sin embargo, tanto el Salk Institute como Nature Plants insisten en la necesidad de realizar estudios de campo a largo plazo para evaluar la productividad, la expansión y el impacto ecológico del híbrido, así como su capacidad de reproducción sexual y su interacción con otras especies marinas.
Con el desarrollo de estos recursos genómicos, los investigadores visualizan un futuro en el que la restauración de praderas marinas se base en la selección precisa de plantas adaptadas a su entorno, lo que podría mejorar notablemente el establecimiento y la persistencia de estos ecosistemas críticos a largo plazo.
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