El ritmo actual del cambio climático supera los eventos históricos en 1-2 órdenes de magnitud, lo que dificultará la adaptación de los organismos y ecosistemas. Durante mucho tiempo, se ha supuesto que la adaptación solo era posible por cambios en la genéticamaquillaje: la secuencia de bases del ADN. Recientemente, otro nivel de información del ADN, a saber, la epigenética, se ha enfocado.
Utilizando una especie de pez del Mar Báltico, el espinoso de tres espinas, un equipo internacional investigó si la epigenética contribuye y cómo contribuye a la adaptación. "Nuestro experimento muestra que las modificaciones epigenéticas afectan la adaptación, pero también que los cambios de una generación a la siguienteson más pequeños de lo que se suponía anteriormente ", dice la bióloga Dra. Melanie Heckwolf del Centro GEOMAR Helmholtz para la Investigación del Océano Kiel. Es una de las autoras del estudio, que ahora se ha publicado en Avances científicos .
¿Pero qué distingue los cambios en el ADN de los cambios en la epigenética? "Las personas con ciertos rasgos heredables codificados en el ADN pueden hacer frente al entorno predominante mejor que otros. En promedio, esas personas pueden hacer frente mejor a su entorno, por lo tanto, sobrevivir más tiempo y producirmás descendencia. A la larga, sus características codificadas en el ADN prevalecerán. Este proceso se refiere a la selección natural ", explica la Dra. Britta Meyer de GEOMAR. Sin embargo, la selección requiere tiempo, y el tiempo es escaso ante el rápido cambio climático.
En contraste, los procesos epigenéticos influyen químicamente en la estructura del ADN. Activan o desactivan áreas del genoma que son responsables de ciertos rasgos o respuestas a las condiciones ambientales. Por un lado, los marcadores epigenéticos "estables", a través de la selección natural,contribuyen a la adaptación de manera similar al ADN en sí. Por otro lado, los marcadores "inducibles" son aquellos que pueden cambiar durante la vida de un individuo. En teoría, si esto sucede en los gametos de los padres, sus descendientes recibenuna ventaja para hacer frente a su entorno. Por lo tanto, muchos científicos esperan que los marcadores inducibles reaccionen particularmente rápido y así garanticen la supervivencia de los organismos ante cambios rápidos.
Los grupos de investigación del Prof. Dr. Thorsten Reusch GEOMAR, Alemania y el Dr. Christophe Eizaguirre Universidad Queen Mary de Londres, Reino Unido han investigado si estos marcadores estables e inducibles contribuyen a la adaptación y cómo lo hacen.de espinos espinosos porque actualmente se adapta a diferentes condiciones de salinidad que van desde agua salada hasta agua dulce. Además, el Mar Báltico es un laboratorio natural para la investigación del cambio climático porque los efectos del cambio climático ya son evidentes allí.
"Para comprender cómo responden los peces a las consecuencias del cambio climático, recolectamos poblaciones espinosas de diferentes regiones del Norte y del Mar Báltico con diferentes niveles de salinidad", explica el Dr. Meyer. El equipo descubrió que las diferentes poblaciones diferían ensu composición genética y epigenética y también tenían diferentes tolerancias a los cambios en la salinidad. En un experimento que involucró a dos generaciones de espinos, el equipo también pudo demostrar que los marcadores inducibles mejoran la respuesta de la segunda generación al cambio ambiental, aunque en menor medidade lo que inicialmente se suponía.
En general, el estudio muestra que los organismos eventualmente alcanzarán sus límites para responder al cambio climático, incluso con modos epigenéticos de adaptación. "Tenemos que tener cuidado de no interpretar en exceso este campo de investigación emocionante pero poco entendido en epigenética como una bala de plata"contra el cambio climático para todas las especies ", dice Melanie Heckwolf." El cambio climático es uno de los mayores desafíos para las especies y los ecosistemas, y los mecanismos naturales disponibles para que las especies respondan pueden no ser suficientes si el cambio climático sigue siendo tan fuerte y rápido ".
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Materiales proporcionado por Centro Helmholtz de Investigación del Océano Kiel GEOMAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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