Supongamos que pudiéramos observar veinte generaciones de ballenas o tiburones adaptándose al cambio climático y medir cómo evolucionan y cómo cambia su biología a medida que aumentan las temperaturas y los niveles de dióxido de carbono. Eso podría decirnos mucho sobre cuán resistente podría ser la vida oceánica en un mundo más cálido. Pero también llevaría cientos de años, lo que no es muy útil para los científicos o los legisladores que intentan comprender el calentamiento del mundo actual.

Supongamos que pudiéramos observar veinte generaciones de ballenas o tiburones adaptándose al cambio climático y medir cómo evolucionan y cómo cambia su biología a medida que aumentan las temperaturas y los niveles de dióxido de carbono. Eso podría decirnos mucho sobre cuán resistente podría ser la vida oceánica en un mundo más cálido. Pero también llevaría cientos de años, lo que no es muy útil para los científicos o los legisladores que intentan comprender el calentamiento del mundo actual.

Considere la vida del copépodo en su lugar Acartia tonsa, un diminuto y humilde animal marino cerca del final de la red alimentaria. Se reproduce, madura y crea una nueva generación en unos veinte días. Veinte generaciones de copépodos pasan en aproximadamente un año.

Un equipo de seis científicos, dirigido por la bióloga Melissa Pespeni de la Universidad de Vermont y el investigador postdoctoral Reid Brennan, hizo exactamente eso: en un experimento de laboratorio único, expusieron miles de copépodos a las altas temperaturas y los altos niveles de dióxido de carbono que darán forma al futuro. de los océanos predichos. Y vio pasar veinte generaciones. Luego tomaron algunos de los copépodos y los reajustaron a las condiciones de referencia: la temperatura y los niveles de CO2 que iniciaron la primera generación, que corresponden a las condiciones oceánicas actuales. Y luego vieron pasar tres generaciones más.

Los resultados publicados en la revista comunicación de la naturaleza«Mostrar que hay esperanza», dice Pespeni, «pero también la complejidad de cómo la vida responde al cambio climático».

El precio de la plasticidad

Su esperanza se basa en la observación del equipo de que los copépodos no murieron bajo las condiciones del cambio climático. En cambio, persistieron e incluso prosperaron. Los científicos – de la UVM; Universidad de Connecticut; el Centro Helmholtz de GEOMAR para la Investigación Oceánica en Alemania; y la Universidad de Colorado, Boulder, mapearon muchos cambios en los genes de los copépodos relacionados con la forma en que se enfrentan al estrés por calor, hacen crecer sus esqueletos en aguas más ácidas, producen energía y otros procesos celulares afectados por el cambio climático. Esto demuestra que estas criaturas tienen en su composición genética, utilizando las variaciones presentes en las poblaciones naturales, la capacidad de adaptarse y evolucionar durante veinte generaciones para mantener su aptitud en un entorno radicalmente cambiado. Las observaciones del equipo respaldan la idea de que los copépodos, un grupo de crustáceos distribuidos globalmente que comen muchas especies de peces de importancia comercial, pueden ser resistentes al rápido calentamiento y acidificación sin precedentes que ahora está provocando el uso humano de combustibles fósiles en los océanos.

La complejidad, «es realmente una advertencia», dice Pespeni, proviene de la observación del equipo de lo que sucedió con los copépodos que se revirtieron a la línea de base. Estas criaturas revelaron los costos ocultos de las veinte generaciones anteriores de adaptación. La flexibilidad que ayudó a los copépodos a evolucionar a lo largo de veinte generaciones, lo que los científicos llaman «plasticidad fenotípica», se deterioró cuando intentaron volver a condiciones previamente benignas. Traídos a «casa» en cierto sentido, los copépodos eran menos saludables y producían poblaciones más pequeñas. Pudieron volver a evolucionar a las condiciones de sus antepasados ​​​​después de tres generaciones, pero habían perdido la capacidad de tolerar suministros de alimentos limitados y mostraron una resistencia reducida a otras nuevas formas de estrés.

«Si los copépodos u otras criaturas tienen que seguir este camino de adaptación, y gastar parte de su variación genética para hacer frente al cambio climático, ¿serán capaces de tolerar un nuevo factor de estrés ambiental, un cambio diferente en el medio ambiente?», se sorprende Pespeni. Los copépodos se encuentran entre un amplio grupo de especies proyectadas para ser resistentes al cambio climático rápido, y este nuevo estudio, respaldado por la Fundación Nacional de Ciencias, respalda esa opinión.

«Pero debemos tener cuidado con los modelos demasiado simplistas, sobre qué tan bien les irá a las especies y cuáles persistirán en el futuro, que analizan solo una variable», dijo Reid Brennan, quien realizó el estudio en el laboratorio de Melissa Pespeni en el La Universidad de Londres completó Vermont y ahora se encuentra en el Centro GEOMAR Helmholtz para la Investigación Oceánica en Kiel, Alemania. Y el nuevo estudio de los científicos de copépodos apunta a una verdad mayor sobre la intrincada economía de la evolución: puede haber costos imprevistos para una evolución rápida en un mundo repentinamente caliente.


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