Les foques del llac Baikal: misteri evolutiu biogeogràfic ?

Click here for english: The lake Baikal seal, an evolutive biogeographic mystery ?

EL LLAC BAIKAL

És la “perla de Sibèria”, així anomenat per la seva bellesa i naturalesa. Com veieu al mapa adjunt, es troba al sud i centre de la Sibèria, a la Federació Russa, força a prop de Mongòlia i de la Xina. Els xinesos l’anomenaven històricament el Mar del Nord. Els russos no el van començar a explorar fins a finals del segle XVII. Si bé actualment la majoria de la població és d’origen rus, al sud del llac hi ha els buryats, d’origen mongol, la minoria ètnica més important de Sibèria, amb llengua pròpia. Són uns 400.000 i la seva ciutat principal és Ulan-Udé.

Sibèria i el Baikal

Mapa tret de http://www.freeworldmaps.net/russia/map.html

El famòs tren transsiberià passa arran del llac, donant-li la volta per la punta sudoest, amb parades a les ciutats de Irkutsk i Ulan-Udé. Es veu que és un tram espectacular, amb 200 ponts i 33 túnels. Aquest tros del tren “només” és a uns 5000 km de Moscou (3 dies) i a 4000 km de Valdivostok (3 dies més), al Pacífic.

Llac BaikalTret de http://www.waterwaysoftheworld.com/Lake-Baikal.php

Com veieu en aquest mapa, el llac té forma de mitja lluna. És el llac d’aigua dolça més gran del món (31000 km2, com Catalunya) i també el més profund (1600 m de fondària màxima), i més antic del món (uns 25-30 M anys). El llac té com a origen una fosa tectònica, és un rift on se separen les plaques tectòniques, i es va eixamplant poc a poc.

Té una enorme biodiversitat, amb més de 1700 espècies de plantes i animals, 2/3 de les quals són endèmiques, i el 1996 la Unesco el va declarar Patrimoni de la Humanitat. Amb mínimes de -20ºC bona part de l’hivern , el Baikal és glaçat durant la meitat de l’any.

LES FOQUES DEL BAIKAL

Doncs bé, la foca del Baikal o “nerpa” és la Pusa sibirica (abans classificada com a Phoca sibirina), que es troba per tot el llac i només aquí. El llac és a 2400 km de l’oceà àrtic on desaigua a través del riu siberià Yenissei.

La nerpa és una de les poques espècies de foques completament d’aigua dolça. És relativament petita, medeix una mica més de 1 metre i pesa uns 60-70 kg. Menja diverses espècies de peixos, però sobretot uns anomenats “golomyanka”, endèmics del Baikal i molt abundants, translúcids i amb molt contingut de greix (li diuen “peix-oli”), que viuen fins a fondàries de 200-500 metres. Les foques baixen a menjar-se-les, ja que poden estar fins a 40 minuts capbussades.

pusa sibiricaUn parell de foques del Baikal, ben relaxades. Autor de la foto: Uryah, http://diertjevandedag.classy.be/zoogdieren/roofdieren/zeehond/baikalrob.htm

BÉ, I COM HI VA ARRIBAR AQUESTA FOCA AL LLAC BAIKAL ?

Doncs no està gaire clar, és quasi un misteri, ja que viu molt lluny dels mars, on viuen totes les altres espècies de foques. Però vaja, com en totes les coses, científicament es pot mirar quina podria ser la hipòtesi més fiable. Anem a veure què trobem….

L’espècie a la que s’assembla més és la foca de l’Àrtic o foca ocel·lada, Pusa hispida, que viu a quasi tot l’àrtic. Com aquesta i altres de la família dels fòcids (la foca comú, Phoca vitulina), la del Baikal tampoc té pavellons auriculars externs, a diferència dels altres pinnípedes (lleons marins o óssos marins). Una altra espècie força semblant és la del mar Caspi, Pusa caspica, que també és un cas curiòs, perquè és exclusiva del Caspi, un mar també aïllat. Tanmateix, el Caspi és un mar, amb una salinitat de 1,2% (la tercera part de la resta de mars), i per tant la foca del Caspi, com les de l’àrtic, no és d’aigua dolça.

Ara bé, hi ha dues subespècies de la foca àrtica, de poblacions petites, que són d’aigua dolça, igual que la de Baikal: són les dels llacs Saimaa (Finlàndia) i Ladoga (Rússia, prop de Finlàndia), i relativament a prop de l’oceà àrtic. Aquestes dues subespècies semblen procedir de la de l’àrtic, que després de les darreres glaciacions, degueren quedar confinades en aquests llacs. Sembla que passar de viure en aigua salada a aigua dolça en mamífers és un canvi adaptatiu relativament fàcil.

Una altra característica comú de la foca de Baikal amb aquestes altres del mateix gènere Pusa (les ocel·lades de làrtic, i la del Caspi) i altres, és que els nadons tenen el pèl blanc, que poc després passa al color gris dels adults. Això ja fa pensar en un origen dels avantpassats comuns en un ambient innivat o gèlid, i per tant àrtic o relacionat.

Per tot això, la teoria predominant dels científics dels anys 1960 [2] era que l’origen de les foques del Baikal i del Caspi a partir de les de l’àrtic hauria coincidit amb algun dels períodes glaciars del Pleistocé, potser al voltant de fa 90.000 anys, o sigui molt recent en termes d’evolució. Com veiem al mapa d’aquí baix, en aquella època glacial, el gran casquet glacial del nord arribava fins força dins de Sibèria (línia vermella) i feia de barrera a totes les aigües procedents del sud, que actualment desaigüen a l’àrtic (rius Ob i Yenissei, i altres), i així s’hauria format un gran llac, que comunicaria amb el Baikal i el Caspi, i tot plegat desaiguaria cap a l’oest, cap al mar Negre, com veiem. Geològicament, aquestes connexions de l’Aral i el Caspi cap al mar Negre semblen demostrades [3, 4]. Amb això, les foques de l’àrtic haurien migrat cap al sud i originat les del Caspi, i del Baikal potser també.

siberia amb casquet blancMapa muntatge de la imatge de Mangerud [4] (part esquerra) amb la de freeworldmaps.net (part dreta). En blanc i fins la línia vermella era el front glaciar del nord quan les glaciacions de fa uns 90.000 anys

Però, com ja he esmentat, 90.000 anys és un temps evolutivament molt curt per explicar les diferències entre aquestes espècies, encara que siguin properes.

Per tant, sembla més probable un origen anterior, i per demostrar-ho, aquests darrers anys s’han pogut utilitzar les eines moleculars. En efecte, en concret s’han comparat les seqüències gèniques de 12 proteïnes mitocondrials de les diferents espècies, no només d’aquestes foques, sinó que s’ha fet amb tots els pinnípedes [1].

D’aquesta manera, en elaborar el dendrograma corresponent, que veiem a continuació, s’ha vist que la separació evolutiva de la foca de Baikal respecte la de l’àrtic (ringed seal), i la del Caspi, i també la foca gris, tingué lloc fa uns 5 milions d’anys, a l’inici del Pliocè. Per tant, aquestes espècies de foques han de tenir una procedència geogràfica comuna, relacionant l’àrtic amb aquests llacs o mars interns. També es troben similituds moleculars entre amfípodes (petits crustacis) del Caspi i de l’àrtic.

Arnason Fig2Dendrograma de les relacions filogenètiques dels pinnípedes, segons Arnason [1].

A més, quan haurien esdevingut aquestes especiacions de les foques, i des de l’oligocè (20 M anys) fins al pliocè, el mar Paratetis (vegeu l’esquema abaix) s’estenia des del centre d’Europa fins a aquesta part d’Àsia, per damunt dels Alps, els Càrpats i altres serralades que s’estaven formant separant el Paratetis del Tetis. De fet, els actuals mars Negre, Caspi i Aral i altres llacs del centre d’Àsia són les relíquies del que fou el Paratetis. Aquest gran mar durant diverses èpoques tingué connexions amb l’àrtic.

paratetis i tetisDiagrama de Woudloper: http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Woudloper

Per tant, és força probable que la foca del Caspi s’hagués originat a partir de les de l’àrtic o al revès gràcies a aquestes connexions geogràfiques del Paratetis fins al pliocè. Ara bé, en quant a la nostra protagonista, la foca del Baikal, encara no hi ha prou evidències geològiques per dir que el Baikal va estar connectat amb la resta de mars del Paratetis, ja que està força a l’est. Per tant, o bé hi va arribar a través d’aquesta suposada connexió amb el Paratetis, o potser hi va haver una colonització independent des de l’àrtic a través del riu Yenissei, també a la mateixa època. Res no està descartat. Per tant, la foca del Baikal seguirà tenint una mica de misteri……

BIBLIOGRAFIA

[1] Arnason U. et al (2006) Pinniped phylogeny and a new hypothesis for their origin and dispersal. Molecular Phylogenetics and Evolution 41, 345-354

[2] McLaren I.A. (1960) On the origin of the Caspian and Baikal seals and the paleoclimatological implication. American Journal of Science 258, 47-64

[3] Mangerud J. et al. (2004) Ice-dammed lakes and rerouting of the drainage of northern Eurasia during the Last Glaciation. Quaternary Science Reviews 23, 1313-1332

[4] Mangerud J. et al. (2001) Huge ice-age lakes in Russia. Journal of Quaternary Science 16, 773-777

[5]   …… i la Wikipedia, és clar !!

Anuncis

About Albert Bordons

Professor at "Universitat Rovira i Virgili" in Tarragona. Born in Barcelona 1951. Scientific areas: microbiology, biochemistry, biotechnology, oenology. I like: nature, biological sciences, photography, mountains, ... Languages: catalan (first one), spanish, french, english and some italian.

Posted on 21 Agost 2012, in Evolució. Bookmark the permalink. 2 comentaris.

  1. Haurem de fer el transiberià per veure-les???

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s

No sé ni cómo te atreves

Fotografía y esas pequeñas cosas de cada día

Pols d'estels

El bloc d'Enric Marco

Life Secrets

For my students

All you need is Biology

Blog professional sobre Biologia · Blog profesional sobre Biología · A professional blog about Biology

Rambles of a PA student

Caffeinated forays into biological imaginings.

Horitzons llunyans

Mirades distants

#4wine

Los vinos son pequeñas historias dentro de una botella y nosotras queremos contarte las nuestras

Vi·moments·persones

Un maridatge a tres bandes

SciLogs: Artificial, naturalmente

Coses interessants de ciències de la vida i de la natura, i altres no tan "Bios"

microBIO

Coses interessants de ciències de la vida i de la natura, i altres no tan "Bios"

RealClimate

Coses interessants de ciències de la vida i de la natura, i altres no tan "Bios"

Quèquicom

Coses interessants de ciències de la vida i de la natura, i altres no tan "Bios"

Dionís de viatge a Ítaca

Experiències enoturístiques

%d bloggers like this: