La estrategia del Arca de Noé fracasará. En el sentido más estricto, esa es la conclusión de un primer estudio de su tipo que ilumina qué especies marinas pueden tener la capacidad de sobrevivir en un mundo donde las temperaturas están aumentando y los océanos se están volviendo ácidos.
Los restos de dos por dos, o incluso de tamaño moderado, pueden tener pocas posibilidades de persistir en un planeta con cambio climático. En cambio, para muchas especies, "necesitaremos grandes poblaciones", dice Melissa Pespeni, bióloga de la Universidadde Vermont, quien dirigió la nueva investigación que examina cómo cientos de miles de larvas de erizo de mar respondieron a los experimentos en los que su agua de mar se hizo moderadamente o extremadamente ácida.
El estudio fue publicado el 11 de junio de 2019 en el Actas de la Royal Society B .
Alivio raro
Pespeni y su equipo se sorprendieron al descubrir que las variaciones raras en el ADN de una pequeña minoría de los erizos eran muy útiles para la supervivencia. Estas variantes genéticas raras son "un poco como tener un abrigo de invierno entre cincuenta chaquetas ligeras cuando el clima golpeaveinte abajo en Vermont ", dice Pespeni." Es ese pelaje lo que te permite sobrevivir ". Cuando las condiciones del agua se volvieron extremadamente ácidas, estas variantes raras aumentaron en frecuencia en las larvas. Estos son los genes que permiten que la próxima generación de erizos se alterecómo funcionan las diversas proteínas, como las que usan para fabricar sus caparazones duros pero fáciles de disolver y controlar la acidez en sus células.
Pero para mantener estas variantes raras en la población, más otra variación genética necesaria que es más común y permite la respuesta a un rango de niveles de ácido en el agua, se requieren muchos individuos.
"Cuanto mayor sea la población, la variación más rara que tendrá", dice Reid Brennan, un investigador postdoctoral en el laboratorio UVM de Pespeni y autor principal del nuevo estudio. "Si reducimos el tamaño de la población, entonces estamosva a tener menos forraje para la evolución y menos posibilidades de tener la variación genética rara que podría ser beneficiosa ".
En otras palabras, algunos organismos pueden persistir en un mundo con cambios climáticos porque pueden cambiar su fisiología; piense en sudar más; algunos podrán migrar, quizás más al norte o cuesta arriba. Pero para muchos otros,su única esperanza es evolucionar, rescatados por el potencial de cambio que espera en raros tramos de ADN.
Adaptación rápida
Los erizos de mar morados que el equipo de UVM estudió en su laboratorio de Vermont son parte de poblaciones naturales que se extienden desde Baja California hasta Alaska. Estas criaturas espinosas, que se encuentran en arrecifes rocosos y bosques de algas marinas, son un aperitivo favorito de las nutrias marinas, y unespecies clave en la configuración de la vida en las zonas intermareales y submareales. Debido a su gran número, rango geográfico y las condiciones variables en las que viven, los erizos tienen una "variación genética permanente" alta, señalan los científicos. Esto hace que los erizos morados sean probablemente sobrevivientes enel duro futuro de un océano acidificado, y buenos candidatos para comprender cómo las criaturas marinas pueden adaptarse a las condiciones rápidamente cambiantes.
Es bien sabido que el aumento de las temperaturas globales promedio es un impulsor fundamental de la extinción inminente que enfrentan un millón o más especies, como señala un reciente informe de biodiversidad de la ONU. Pero no solo importa el aumento de los promedios. Puede ser el más caluroso--o más ácidos-- momentos que prueban los límites de un organismo y controlan su supervivencia. Y, como escribe el equipo de UVM, "los mecanismos genéticos que permiten una rápida adaptación a condiciones extremas rara vez se han explorado".
Moneda en el mar actual
El nuevo estudio utilizó un innovador experimento de "selección de una sola generación" que comenzó con veinticinco erizos adultos capturados en el medio silvestre. Cada hembra produjo alrededor de 200,000 huevos de los cuales los científicos pudieron extraer ADN de las piscinas de alrededor de 20,000 larvas sobrevivientes quevivían en diferentes condiciones de agua. Este gran número de individuos les dio a los científicos una visión clara de que los erizos morados poseen un patrimonio genético que les permite adaptarse al agua oceánica extremadamente ácida ". Esta especie de erizo de mar va a estar bien en el corto plazo"Pueden responder a estas condiciones de pH bajo y tener la variación genética necesaria para evolucionar", dice Reid Brennan de UVM. "Siempre y cuando hagamos nuestra parte para proteger sus hábitats y mantener sus poblaciones grandes".
Pero enfrentar el feroz desafío del rápido cambio climático puede tener un alto costo. "Es esperanzador que ocurra la evolución, y es sorprendente y emocionante que estas variantes raras jueguen un papel tan poderoso", dice Melissa Pespeni, profesora asistenteen el departamento de biología de UVM y experto en ecosistemas oceánicos. "Este descubrimiento tiene implicaciones importantes para la persistencia de las especies a largo plazo. Estas variantes raras son un tipo de moneda que los erizos tienen que gastar", dice. "Pero solo pueden gastarlo una vez"."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Vermont . Original escrito por Joshua E. Brown. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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