A medida que la crisis climática se agrava, sus impactos biológicos también lo hacen. Nuestro planeta afronta el riesgo de una transformación ecológica irreversible, y comprender la capacidad de los organismos vivos para adaptarse a estos cambios se ha vuelto una prioridad para investigadores como Francisco Rodríguez-Trelles y Rosa Tarrío, del departamento de Genética y Microbiología de la Universitat Autònoma de Barcelona.
Rodríguez-Trelles y Tarrío iniciaron en 2015 un estudio sobre la mosca Drosophila subobscura (más pequeña que la mosca doméstica y común en los bosques de Europa) que los llevó a recorrer Austria, Bélgica, Francia, Alemania, Países Bajos, Suiza y España en su propio coche, equipados con un cazamoscas para recolectar muestras.
Hallazgos
La variación genética de esta especie se ha acelerado a una velocidad sin precedentes
“En cada ubicación, capturar las moscas nos tomaba entre diez y quince días. Luego venía el trabajo en el laboratorio, que incluía cruces entre moscas y preparaciones cromosómicas”, relata Rodríguez-Trelles en una entrevista. Los resultados de esta investigación han sido publicados en Nature Climate Change.
Los investigadores han estudiado las variaciones genéticas de la especie de mosca D. subobscura (mucho más pequeña que la mosca doméstica y común en los bosques de Europa) para determinar si estos insectos se están adaptando a la crisis climática y, en caso afirmativo, cómo lo están logrando.
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En primer término, los autores han constatado que el aumento de las temperaturas y de las olas de calor han acelerado una respuesta evolutiva para ser más tolerantes al calentamiento. O dicho de otra forma: que la variación genética de esta especie se ha acelerado a una velocidad sin precedentes durante las últimas dos décadas.
En segundo término, los autores han determinado que esta respuesta evolutiva consiste en una variación genética ya conocida y estudiada: el “polimorfismo cromosómico de inversiones”.
En términos de evolución, el ganador es aquel que prospera; el que tiene más capacidad de sobrevivir y reproducirse
Resulta que la orientación de los cromosomas (“paquetitos” de ADN presentes en las células) puede conferir a los individuos portadores más tolerancia al frío o al calor. Lo que se ha detectado en este caso, es que la proporción de inversiones que favorecen la tolerancia al calor estaba aumentando y la de las que favorecen la tolerancia al frío disminuyendo.
Esta variación en concreto era frecuente en el sur de Europa (latitudes bajas) y en verano; y establecía una diferencia entre las D. subobscura de esta región y las del norte de Europa (donde prosperaban mejor aquellas inversiones tolerantes al frío). Pero ahora, las moscas de un lugar y otro se asemejan cada vez más.
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Rodríguez-Trelles especifica que esto ocurre porque “en términos de evolución, el ganador es aquel que prospera; el que tiene más capacidad de sobrevivir y reproducirse” y, en este caso, se ha constatado que aquellos individuos más tolerantes al calor, son los que más oportunidades están teniendo.
“Como resultado, las del centro de Europa están perdiendo inversiones para ser tolerantes al frío y se parecen más a las del sur. El cambio se ha acelerado y proyectamos que, en el 2050, las del norte serán genéticamente ya como las del sur”, concreta el investigador.
Evaluación de la situación
Los autores determinan que el ritmo de aparición de nuevas inversiones es demasiado lento para acompasar el del aumento de la temperatura
Esta homogeneización es algo “inaudito” para Rodríguez-Trelles, ya que esta especie era un gran ejemplo de variabilidad genética, y perder esto puede aumentar su vulnerabilidad. Así, si repentinamente llegara una ola de frío, las posibilidades de supervivencia de los individuos podría verse comprometida.
Por otra parte, el estudio hace hincapié en el problema que puede representar que la respuesta evolutiva se esté produciendo a través de variaciones genéticas que ya existían, y no por variaciones nuevas (que podrían aumentar, todavía más la tolerancia).
Pero el proceso para que se produzcan nuevas inversiones, explica el profesor, “es muy lento”; demasiado para acompasar el aumento de la temperatura. Por ello, aunque la especie está mostrando por el momento capacidad para adaptarse al calentamiento actual, los científicos continúan preocupados por el pensamiento de si esto será suficiente o no en un futuro.
Otros insectos tienen poblaciones pequeñas o endémicas, y es muy posible que vayan por detrás desde el punto de vista genético, o que no puedan adaptarse
Esta situación, podría ser “más dramática” todavía en otras especies. “La D. subobscura es considerada una especie particularmente bien dotada para hacer frente a este cambio porque es muy común, tiene poblaciones muy grandes, mucha variación genética que les permite adaptarse”, introduce Rodríguez-Trelles.
“Pero otros insectos tienen poblaciones pequeñas o endémicas, y es muy posible que vayan por detrás desde el punto de vista genético: que no puedan adaptarse”, añade. La conclusión de los autores al respecto es clara: el ritmo del cambio climático podría agotar la capacidad de adaptación evolutiva en muchas especies.
Afectación a la biodiversidad
Aunque saber que algunas especies están logrando adaptarse, esta es una moneda de doble cara
Rodríguez-Trelles finaliza advirtiendo que este tipo de hallazgos es como una moneda con sus dos caras. Por una parte, alegra que la especie parezca estar adaptándose al cambio climático; pero por otra, en este camino, también se producen muchas muertes, ya que los individuos que no tengan estas variantes genéticas no lograrán sobrevivir.
“Este proceso significa mortalidad de los desafortunados portadores de variantes genéticas de termotolerancia insuficiente y, dado que el calentamiento tiene origen humano, esta pérdida es una responsabilidad humana”, concluye el investigador.
Y concluye: “Además, si el calentamiento es demasiado rápido y se prolonga durante demasiado tiempo, incluso los individuos más termotolerantes pueden sucumbir produciéndose la extinción de la especie”.
¿Cómo se desencadena la evolución?
El proceso de adaptación a las altas temperaturas
Según las previsiones científicas, el calentamiento global de origen humano continúa agravándose mientras las consecuencias adversas se acumulan.
Las especies pueden tratar de adaptarse a este cambio en las temperaturas a través de dos mecanismos básicos: la plasticidad y la evolución.
La plasticidad actúa a nivel de un individuo particular; y son ejemplos el desplazamiento de hábitat hacia otro que tenga una temperatura más tolerable o la aclimatación fisiológica.
Pero cuando el aumento de temperatura es tanto que ninguno de ellos sirve, la supervivencia de la especie pasa a depender de los individuos genéticamente más termotolerantes y se desencadena la evolución, que es el mecanismo de respuesta analizado en este estudio.