La filogeografía estudia el material genético de las especies para comprender cómo la historia evolutiva y los cambios ambientales han influido en la distribución y diversidad de las poblaciones. 

En la Antártica, estos estudios permiten identificar y comprender los acontecimientos demográficos de las poblaciones durante los períodos glaciales. Diversos estudios muestran que las poblaciones de organismos marinos guardan señales en su ADN de eventos pasados, como reducciones drásticas del tamaño poblacional (cuello de botella) o su posterior recuperación y expansión. 

Entre los moluscos, la clase Polyplacophora, también conocidos como “quitones”, es un grupo característico de animales que habita el suelo marino (bentónicos). 

Son similares a las lapas con una característica distintiva: poseen ocho placas de concha superpuestas en la superficie dorsal, que protegen el frágil pie y cuerpo blando inferior. 

La mayoría de los quitones habitan en aguas poco profundas sobre todo tipo de sustratos duros, aunque se sabe que algunas especies habitan en zonas mucho más profundas, abisales o incluso hadales, a miles de metros de profundidad, incluyendo respiraderos calientes hidrotermales y hábitats de aguas frías. 

Los poliplacóforos son moluscos exclusivamente marinos que habitan en todos los océanos del mundo y son comunes en muchos ambientes rocosos del mundo donde se pueden encontrar hasta 15 especies en zonas tropicales y templadas, mientras que en los polos son poco abundantes y diversos. 

La diversidad y distribución de los poliplacóforos en aguas del océano Austral incluye 15 especies de aguas someras y profundas, desde zonas intermareales hasta una profundidad máxima de casi 2000 m. La mayoría de los poliplacóforos que habitan el océano Austral son especies euribáticas (amplio rango de profundidades) y es posible que sobrevivieran al Último Máximo Glacial colonizando hábitats más profundos, como ocurrió con otros invertebrados marinos. 

Las especies antárticas de quitones se dividen en (i) géneros que contienen otras especies que se expanden a distribuciones globales, o (ii) géneros endémicos de la región (Leloupia, Hemiarthrum, Nuttallochiton y Tonicina). 

Aunque cabe destacar que podría existir un sesgo de muestreo en algunos estudios sobre este grupo, dado que los análisis filogenéticos han utilizado 1 o 2 especies como representantes de todo un género o familia, lo cual es muy incompleto teniendo en cuenta que existen familias compuestas por hasta 12 géneros y 213 especies (por ejemplo, Ischnochitonidae). 

En cuanto a los quitones antárticos, se dispone de datos de secuencias para menos del 40 % de las especies y los estudios moleculares consisten en caracterizaciones cromosómicas más que en enfoques filogeográficos o filogenéticos.

La especie de poliplacóforo más abundante en Antártica, Tonicina zschaui, tiene una distribución batimétrica restringida al intermareal y submareal somero (<50 m) y una distribución a lo largo de la península Antártica. 

Por estos motivos se eligió esta especie, fácil de encontrar y recolectar para estudios genéticos. En el proyecto “Evolución bajo el hielo: filogeografía antártica en quitones con diferentes estrategias reproductivas”, financiado por INACH, se analizaron los patrones filogeográficos del poliplacóforo Tonicina zschaui en siete localidades del continente antártico (bahía Margarita, isla Doumer, isla Greenwich, isla Nelson, isla Rey Jorge, península Antártica Oeste y mar de Weddell), utilizando el gen mitocondrial citocromo oxidasa subunidad I (COI). 

Con estas secuencias se estimó diversidad y estructura genética, además de determinar reconstrucciones genealógicas, flujo génico e inferencia demográfica. En todas las localidades, las poblaciones de T. zschaui muestran una baja diversidad genética coincidiendo con la red de haplotipos tipo estrella. 

La baja diversidad genética y red de haplotipo estrella son señales genéticas típicas de poblaciones que han pasado por un cuello de botella (reducción poblacional) o una expansión poblacional reciente. 

Calculamos que el momento de expansión de la población ocurrió a finales del Pleistoceno hace unos 10.000 años. Por tanto, se propone que las variaciones ambientales que se produjeron en el Pleistoceno en períodos glaciales tuvieron consecuencias sobre la abundancia poblacional de T. zschaui, consecuentemente reduciendo la diversidad genética. 

Las poblaciones de T. zschaui muestran una débil estructuración genética espacial, ya que solo se encontraron diferencias entre las secuencias de península Antártica Oeste y el mar de Weddell, en comparación al resto de localidades. 

Además, estos quitones tienen un alto flujo genético entre las localidades estudiadas, lo que se traduce en una alta conectividad de la especie en el continente antártico. Este patrón estaría asociado a que esta especie tiene una etapa larval en su ciclo de vida que permite la dispersión y conexión entre lugares alejados. 

El complejo sistema de corrientes de la península Antártica pueden ser un factor importante a considerar para comprender la ausencia de estructuración espacial y el elevado flujo génico entre localidades.

Figura 1. Tonicina zschaui en la zona intermareal de isla Rey Jorge.

Figura 2. Muestreo de quitones en Bahía Fildes. Derecha: María Cecilia Pardo-Gandarillas, Izquierda: Christian M. Ibáñez.

Figura 3. Red de haplotipos tipo estrella de Tonicina zschaui en Antártica.