El cambio climático está agravando problemas como la pérdida de hábitat y los cambios de temperatura que ya han llevado a muchas especies animales al límite. ¿Pero pueden los científicos predecir qué animales podrán adaptarse y sobrevivir? Usando la secuenciación del genoma, investigadores de la Universidad McGill muestran que algunos peces, como el espinoso de tres espinas, puede adaptarse muy rápidamente a cambios estacionales extremos. Sus hallazgos podrían ayudar a los científicos a pronosticar el futuro evolutivo de estas poblaciones.
Un tema de estudio popular entre los ecologistas evolutivos, los espinosos son conocidos por sus diferentes formas, tamaños y comportamientos; incluso pueden vivir tanto en agua de mar como en agua dulce, y bajo un amplio rango de temperaturas. Pero, ¿qué hace que esta especie sea tan resistente??
Identificar la base genética de las adaptaciones, por ejemplo, al agua dulce o en respuesta al cambio climático, puede ser un desafío ". La versión moderna de la idea de evolución por selección natural de Darwin postula que los organismos con genes que favorecen la supervivencia y la reproducción tenderán adejan más descendencia que sus pares, lo que hace que los genes aumenten en frecuencia a lo largo de las generaciones. Como resultado, las poblaciones se adaptan o se adaptan mejor a sus entornos con el tiempo ", dice el autor principal Alan García-Elfring, candidato a doctorado bajo la supervisión deRowan Barrett, catedrático de investigación de Canadá sobre ciencias de la biodiversidad en la Universidad McGill.
"Sin embargo, este proceso se ha estudiado típicamente de forma retrospectiva, en poblaciones que se adaptaron a sus entornos actuales hace mucho tiempo. Esto puede dificultar la comprensión de la secuencia de eventos, por ejemplo, qué rasgos fueron más importantes y cuándo.- que llevó a su adaptación ", añade.
Selección natural en tiempo real
Para estudiar la selección natural en acción, los investigadores rastrearon seis poblaciones de peces espinosos de tres espinas antes y después de los cambios estacionales en su entorno, utilizando la secuenciación del genoma. Los espinosos que se encuentran en diferentes estuarios a lo largo de la costa de California brindan una oportunidad única para estudiar la selección natural en condiciones reales.Los cambios estacionales provocados por inviernos húmedos y veranos secos dan como resultado cambios drásticos en la estructura del hábitat y el equilibrio entre el agua salada y el agua dulce, y solo los peces capaces de tolerar estos cambios rápidos sobreviven hasta la próxima temporada.
Los estuarios se aíslan periódicamente del océano debido a la formación de bancos de arena durante los meses secos de verano. "Estos cambios probablemente se asemejan a los cambios de hábitat experimentados por las poblaciones de espinosos cuando colonizaron muchos lagos de agua dulce recién creados en el océano después de que los glaciares retrocedieron hace 10.000 años", diceProfesor Barrett: "Esperamos conocer mejor los cambios genéticos que pueden haber resultado de la selección natural en el pasado".
Sorprendentemente, los investigadores descubrieron evidencia de cambios genéticos impulsados por los cambios estacionales en el hábitat que reflejaban las diferencias encontradas entre las poblaciones de agua dulce y salada establecidas desde hace mucho tiempo. "Estos cambios genéticos ocurrieron en poblaciones independientes durante una sola temporada, destacando la rapidez con quelos efectos de la selección natural se pueden detectar ", dice Alan García-Elfring.
"Los hallazgos son importantes porque sugieren que podemos usar las diferencias genéticas que evolucionaron en el pasado como una forma de predecir cómo las poblaciones pueden adaptarse a factores de estrés ambiental como el cambio climático en el futuro", dice.
La investigación subraya la importancia de estudiar especies en ambientes dinámicos, como estuarios construidos con barras, para comprender mejor cómo opera la selección natural. En investigaciones posteriores, planean investigar cuán repetibles son los cambios genéticos observados, probando siaparecen año tras año. Hacerlo demostraría su capacidad para pronosticar de manera confiable el futuro evolutivo de estas poblaciones.
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Materiales proporcionado por Universidad McGill . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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