Un equipo multidisciplinario de científicos de la Universidad Católica de Temuco ha llevado a cabo una exhaustiva investigación de campo en diversos ríos y lagos, abarcando desde La Araucanía hasta Magallanes. El objetivo principal de este estudio fue analizar el comportamiento reproductivo y el establecimiento de poblaciones de salmónidos en estado silvestre.
Resultados sobre el Salmón del Atlántico y el Salmón Coho
Los resultados de la investigación fueron categóricos: no se encontraron ejemplares sexualmente maduros de salmón del Atlántico en ninguno de los cuerpos de agua estudiados. Tampoco se detectó presencia de embriones o alevines de esta especie mediante análisis genéticos. El Dr. Iván Valdebenito, investigador principal del estudio, explicó que "la ausencia de reproductores sexualmente maduros de salmón del Atlántico y los reportes científicos de adultos con un Índice de Condición muy bajo, demuestran que estos ejemplares tienen dificultad para capturar su alimento en la naturaleza".
«La evidencia recopilada nos permite entender mejor el comportamiento reproductivo de salmones asilvestrados en el sur de Chile. Observamos una baja presencia y capacidad reproductiva de las especies cultivadas, mientras que la mayoría de los ejemplares corresponden a otras especies no objetivo», señaló el Dr. Valdebenito.
En contraste, para el salmón coho, la situación es diferente. El estudio identificó que esta especie sí presenta individuos sexualmente maduros en sectores específicos como las cuencas de Villarrica y Llanquihue. Estos individuos poseen gametos de buena calidad y características similares a ejemplares fértiles de piscicultura, lo que confirma un mayor potencial para establecerse en el medio natural.
El Salmón Chinook: Expansión y Dualidad de Impacto
El salmón Chinook (Oncorhynchus tshawytscha), la especie de salmón más grande del mundo, se ha naturalizado y expandido rápidamente por la Patagonia. Este gigante, que puede superar el metro y medio de longitud y pesar hasta 60 kilos, ha logrado una expansión "vertiginosa e inédita" en la región.
Una investigación que utilizó marcadores genéticos de alta resolución determinó que la población del río De las Vueltas posee una alta diversidad genética, producto de múltiples eventos de colonización oceánica. “Esta es una de las pocas especies de salmón que ha logrado establecerse exitosamente fuera de su rango nativo en proporciones pocas veces vistas”, indica Riva Rossi.
Los efectos de esta especie son duales, y los científicos coinciden en que, desde la perspectiva humana, representa tanto una amenaza como una oportunidad. El impacto negativo se evidencia en sectores turísticos como el río De las Vueltas, cerca de El Chaltén, donde la acumulación de salmones muertos tras el desove deteriora la calidad del agua, genera malos olores y atrae fauna carroñera, afectando el ambiente y la experiencia de los visitantes. A esto se suma el problema de la pesca furtiva, que suele dejar residuos dispersos y deteriorar la convivencia en el área.
Filopatría y Migraciones del Salmón Chinook
Los autores subrayan que contar con información científica -sobre genética, dispersión y conectividad- es vital para la toma de decisiones soberanas. Una nueva publicación de investigadores del Núcleo Milenio INVASAL fue publicada por la prestigiosa revista «Biological Invasions».
El salmón Chinook es una especie introducida -como todos los salmónidos del hemisferio sur- que forma numerosas poblaciones asilvestradas en el sur de Chile. “Esta característica de volver al río donde nació, esta fidelidad a un área geográfica (filopatría), es algo que sabemos que el salmón Chinook realiza de manera exitosa en su distribución nativa”, dijo el primer autor de esta publicación y estudiante de postgrado de INVASAL y del Doctorado en Manejo de Recursos Acuáticos Renovables (MAREA) de la Universidad de Concepción, Selim Musleh.
“En esta investigación quisimos poner a prueba el éxito del comportamiento filopátrico del salmón Chinook fuera de su ambiente nativo, donde fue introducido hace tan solo algunas generaciones. Lo interesante de esto es que, si hay mucha filopatría, el salmón vuelve de manera perfecta al río donde nació, pero si la filopatría es baja, estas especies arribarían a reproducirse en cualquier río aledaño, luego de su etapa en el océano.
El salmón Chinook, durante su etapa de vida en el océano, es capaz de realizar grandes migraciones. En su distribución nativa se han registrado individuos que viajan desde EEUU a Rusia y Asia. “En el caso de su nueva distribución, en lugares donde fue introducido, no sabemos qué tanto se cumple este proceso filopátrico de volver al río desde donde nació. Para conocer esto es importante estudiar estas poblaciones costeras/oceánicas de salmón Chinook, que pueden estar formadas por individuos de diferentes ríos de origen, a lo que llamamos mezcla de poblaciones (mixed population).
Para los investigadores de INVASAL, el impacto que esto tiene en la pesquería de salmón Chinook del río Toltén es que saben a ciencia cierta que el salmón que se pesca en el río Toltén es, efectivamente, un salmón que nace en el río Toltén. Esto suena trivial, pero, por una parte es muy importante para poder calcular sus tamaños poblacionales y generar medidas de manejo para esta especie. Por otra parte, le da una especie de “sello de origen” a estos peces.
Herramientas Genéticas para el Estudio de Migraciones
Una de las herramientas más potentes para estudiar migraciones en cualquier especie son los estudios genéticos y moleculares. Para saber si el salmón Chinook vuelve efectivamente a los ríos que lo vieron nacer, los científicos de INVASAL necesitaron dos cosas: En primer lugar, tener identificadas genéticamente las poblaciones asilvestradas de salmón Chinook en Chile y tener muestras de esas poblaciones costeras. A lo largo de varios años, en el Laboratorio GEECLAB, liderado por Dr. “Eso nos ha permitido ir tomando muestras y conociendo las poblaciones asilvestradas de salmón Chinook en Chile. Ya en el estudio de Gomez-Uchida et al. (2018) habíamos logrado describir de una manera bastante completa las poblaciones naturalizadas de esta especie de salmón en Chile.
En segundo lugar, fue fundamental el apoyo del sindicato de pescadores de caleta La Barra en el río Toltén, sobre todo en la segunda etapa de la investigación que incluyó la toma de muestras para conocer las poblaciones de salmón Chinook durante su etapa oceánica. “En esa etapa nos apoyamos mucho de los pescadores de La Barra. Ellos realizaban sus maniobras de pesca de salmón Chinook y luego nos permitían muestrear sus peces, para medirlos, pesarlos, sexarlos y tomar una pequeña muestra de tejido para posteriormente hacer una caracterización genética.
Los investigadores tomaron muestras de dos sitios costeros: La zona adyacente al río Toltén (región de la Araucanía) y del Golfo de Ancud (región de Los Lagos). Utilizaron información recolectada y publicada en el trabajo de Gomez-Uchida et al. Pero si el salmón Chinook vuelve a su río de origen, cuando sale de él ¿qué tanto se aleja geográficamente y qué sucede en la interacción con otras especies? En su rango nativo, que es donde más se ha estudiado, se han registrado migraciones de varios cientos de kilómetros.
“En otros estudios hemos encontrado que el Chinook del Toltén se alimenta principalmente de sardinas y anchovetas, seguido de algunos invertebrados marinos como los eufáusidos. De manera complementaria a este estudio, el equipo de GEECLAB colabora en el proyecto Fondecyt, liderado por el Dr. “Personalmente, estoy en la etapa de terminar mi tesis de doctorado, y en esta tesis estoy estudiando la dieta y requerimientos energéticos de los salmónidos (truchas y salmones) presentes en el Río Toltén, y también al salmón Chinook en su etapa marina.
Descubrimiento del Quinoma del Salmón del Atlántico
Un equipo del Laboratorio de Genómica y Genética de Interacciones Biológicas (LG²IB) de la Universidad de Chile y del INTA, liderado por el Dr. Rodrigo Pulgar, logró identificar y caracterizar por primera vez el quinoma completo del salmón del Atlántico (Salmo salar), un hito sin precedentes en la biología de peces y la investigación acuícola. El estudio, titulado “Genome-wide prediction and gene expression profiling of the Atlantic Salmon Kinome” y publicado en la revista Aquaculture, fue desarrollado por los estudiantes de doctorado Francisca Vera y Felipe Galdames, bajo la guía de los doctores Christian Hödar y Rodrigo Pulgar.
A través de herramientas bioinformáticas predictivas a escala genómica y proteómica, el equipo identificó 1.157 quinasas eucariotas típicas (ePKs) y 137 quinasas atípicas (aPKs), configurando el quinoma más grande descrito hasta ahora en cualquier especie animal, incluso mayor que el del ser humano.
El Dr. Pulgar explicó que “si bien el mapeo completo del quinoma del salmón (el conjunto de todas sus quinasas) es un hito fundamental por sí mismo, los hallazgos más significativos son dos. Primero, descubrimos que el salmón posee el quinoma más grande reportado en el reino animal, incluso más grande que el humano. Segundo, y a pesar de esa diferencia en tamaño, encontramos que estas enzimas están altamente conservadas a nivel evolutivo entre ambas especies, lo que apertura la posibilidad de usar lo que se conoce en humanos para aplicarlo en salmones, y a su vez utilizar al salmón como modelo de estudio biomédico”.
Respuestas Celulares y Proyecciones para la Acuicultura
El investigador detalló que el tamaño del quinoma se explica por un evento evolutivo ocurrido hace millones de años. “Su tamaño se explica por una duplicación completa de su genoma que ocurrió hace unos 100 millones de años. Sin embargo, lo crucial no es solo que tengan más genes, sino que hayan conservado una cantidad tan grande de quinasas. Esto sugiere que esta redundancia genética les confiere una ventaja biológica: un repertorio más amplio de respuestas celulares para adaptarse a cambios en su entorno, como variaciones en la temperatura o desafíos patógenos”, señaló.
Pulgar también explicó por qué no se había realizado antes un estudio de este tipo. “Hay dos razones principales. Primero, el salmón, pese a su importancia comercial, no es una especie modelo tradicional en biología molecular, lo que presenta mayores desafíos técnicos. Segundo, el genoma de referencia de alta calidad necesario para un estudio de este tipo solo ha estado disponible durante los últimos cuatro años. Nuestra investigación fue posible gracias a este recurso fundamental”, indicó.
El estudio no solo representa un avance en conocimiento básico, sino que también ofrece aplicaciones concretas para la acuicultura. “Estos hallazgos abren la puerta a aplicaciones biotecnológicas directas. Al conocer la identidad y el perfil de expresión de las quinasas asociadas a procesos clave como el crecimiento muscular, la resistencia a enfermedades y la adaptación al estrés, podemos diseñar estrategias para modularlas”, sostuvo.
Sobre las posibles aplicaciones, el académico añadió que “esto se puede lograr mediante herramientas nutricionales, farmacológicas o genéticas para, por ejemplo, potenciar el desarrollo muscular y mejorar la eficiencia productiva, aumentar la resistencia a patógenos como Piscirickettsia salmonis, o mejorar la adaptación a las cambiantes condiciones climáticas”.
Consultado sobre los próximos pasos, Pulgar adelantó que el equipo ya trabaja en la validación funcional de las quinasas identificadas. “El siguiente paso es la validación funcional: determinar el rol concreto de quinasas específicas en los fenotipos de interés. La gran ventaja que tenemos es la conservación evolutiva con humanos. Esto nos permite usar fármacos inhibidores de quinasas ya aprobados en medicina humana para probar su efecto en sistemas de salmón”, explicó.
El grupo ha comenzado a combinar biotecnologías de frontera en sus estudios. “Ya hemos implementado con éxito la tecnología CRISPR/Cas9 en células de salmón para editar estos genes.