Un nuevo estudio de biólogos de la Universidad de Michigan presenta la primera evidencia genética de resistencia en algunos murciélagos al síndrome de nariz blanca, una enfermedad fúngica mortal que ha diezmado algunas poblaciones de murciélagos de América del Norte.
El estudio incluyó poblaciones del pequeño murciélago marrón del norte de Michigan, uno de los murciélagos más comunes en el este de América del Norte antes de la llegada del síndrome de la nariz blanca en 2006. Desde entonces, algunas poblaciones del pequeño murciélago que come insectos tienencaídas experimentadas de más del 90%.
Los investigadores de la UM recolectaron muestras de tejido de pequeños murciélagos marrones salvajes que sobrevivieron a la enfermedad, así como de individuos muertos por el patógeno fúngico. Compararon la composición genética de los dos grupos y encontraron diferencias en los genes asociados con la regulación de la excitación por hibernación, la descomposiciónde grasas y ecolocalización.
"Debido a que encontramos diferencias en los genes asociados con la regulación de la hibernación y la descomposición de las grasas, podría ser que los murciélagos que están genéticamente predispuestos a estar un poco más gordos o dormir más profundamente sean menos susceptibles a la enfermedad", dijo Giorgia Auteri de la UM, primer autor de un artículo programado para su publicación el 20 de febrero en la revista Scientific Reports.
"Los cambios en estos genes sugieren una adaptación evolutiva, dado que el síndrome de nariz blanca hace que los murciélagos se despierten con una frecuencia inusual de la hibernación invernal, lo que contribuye al agotamiento prematuro de las reservas de grasa", dijo Auteri, estudiante de doctorado en el Departamento de Ecologíay Biología Evolutiva que realizó el estudio para su disertación.
El otro autor del artículo de Scientific Reports es el biólogo de la UM Lacey Knowles, asesor académico de Auteri.
Si bien el estudio fue pequeño, con muestras de tejido de 25 pequeños murciélagos marrones muertos por el síndrome de la nariz blanca y nueve murciélagos que sobrevivieron a la enfermedad, los autores dicen que su tamaño de muestra es lo suficientemente grande como para detectar cambios genéticos provocados por la selección natural.Se está realizando un estudio de seguimiento más amplio, que amplía tanto el número de murciélagos como las áreas afectadas por la enfermedad, para desarrollar una imagen más completa del cambio adaptativo que puede ser clave para la supervivencia de la especie.
El patógeno fúngico que causa el síndrome de la nariz blanca se introdujo inadvertidamente en el noreste de los Estados Unidos en 2006 y actualmente se está extendiendo por todo el continente.
Trece especies de murciélagos de América del Norte están actualmente afectadas, y algunas poblaciones experimentan pérdidas del 90-100%. La enfermedad recibe el nombre de un crecimiento fúngico distintivo alrededor de los hocicos y en las alas de los murciélagos en hibernación.
El área de estudio del equipo de UM es el norte de la península baja y la península superior de Michigan. El hongo del síndrome de nariz blanca se detectó por primera vez allí en 2014, y su llegada permitió a los investigadores estudiar el impacto evolutivo inicial del patógeno.
Para el estudio, los investigadores de la UM recolectaron muestras de tejido de pequeños murciélagos marrones muertos encontrados en o cerca de sitios de hibernación durante el invierno. Los sitios de hibernación se concentraron en el oeste de la Península Superior y consistieron principalmente en minas abandonadas de hierro y cobre.
Durante el verano, también recolectaron pequeñas muestras de tejido de los sobrevivientes que emergieron exitosamente de la hibernación a pesar de la exposición a la enfermedad. Los murciélagos sobrevivientes tenían cicatrices en las alas o cicatrices del hongo.
En el laboratorio, se extrajo el ADN de los tejidos y se secuenciaron, y las secuencias se mapearon a un genoma de referencia generado previamente para la especie. Se realizó un escaneo del genoma para probar la evidencia de cambios evolutivos en respuesta al síndrome de la nariz blanca.
Los investigadores encontraron diferencias significativas en tres genes asociados con la activación de la hibernación GABARB1, la descomposición de las grasas cGMP-PK1 y la ecolocalización FOXP2, así como un cuarto gen PLA2G7 que regula la liberación de histaminas del mástilcélulas.
"La función de un gen que identificamos insinúa que las actividades de verano, como la caza por ecolocalización, pueden ser un determinante importante de qué individuos sobreviven al período de infección de invierno", dijo Auteri. "Esto sugiere que la conservación del hábitat de alimentación de verano, no solositios de hibernación de invierno: pueden promover la recuperación de la población en murciélagos afectados por el síndrome de la nariz blanca "
Las diferencias genéticas observadas sugieren una adaptación evolutiva muy rápida, aunque no sin precedentes, impulsada por la selección natural, según Auteri y Knowles.
"Esta aparente adaptación ocurrió muy rápidamente, involucra genes con una variedad de funciones que probablemente actúen a través de las estaciones para contribuir a la supervivencia, y ha tenido lugar a pesar de una reducción observable en la diversidad genética asociada con la disminución de la población", dijo Knowles, unprofesor en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva y curador en el Museo de Zoología de la UM.
Auteri y Knowles dijeron que es demasiado pronto para decir cómo los cambios evolutivos que descubrieron probablemente afectarán las perspectivas del pequeño murciélago marrón. Después de todo, estos murciélagos han sufrido una disminución dramática de la población, y el bajo tamaño de la población inherentemente hace que una especie sea más vulnerable a más.perturbaciones
"Pero estamos encontrando la pista de que podrían estar ocurriendo estos cambios genéticos que podrían proporcionar algún tipo de supervivencia en el futuro", dijo Knowles. "Entonces, a medida que estas variantes aumentan, hay alguna esperanza de que estos murciélagos notodos van a morir por la enfermedad misma "
Debido a que los pequeños murciélagos marrones solo tienen una cría por año, la recuperación de la especie probablemente tomará mucho tiempo, según Auteri y Knowles.
Debido a las pérdidas de población, los pequeños murciélagos marrones han sido catalogados como en peligro por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y por el gobierno federal de Canadá, con una decisión similar por parte del gobierno de EE. UU. Pendiente.
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Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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