Una especie común de zooplancton, los animales más pequeños en la red alimentaria de agua dulce, puede desarrollar tolerancia genética a niveles moderados de sal de carretera en tan solo dos meses y medio, según una nueva investigación publicada en línea en la revista Contaminación ambiental . El estudio es el primero en demostrar que los animales pueden desarrollar rápidamente una mayor tolerancia a la sal de la carretera, e indica que los ecosistemas de agua dulce pueden tener cierta capacidad de recuperación ante un aumento de 50 veces en las aplicaciones de sal de deshielo de la carretera desde la década de 1940.
"Estos animales desarrollaron tolerancia en solo dos meses y medio. Ese es un período de tiempo realmente corto, mucho más rápido de lo que a menudo pensamos que la evolución está sucediendo", dijo Rick Relyea, investigador principal y profesor de ciencias biológicas en el Instituto Politécnico Rensselaer."El mensaje de esperanza aquí es que, hasta cierto punto, el zooplancton puede desarrollar una mayor tolerancia a la sal que la que se encuentra en los humedales y lagos vírgenes y, a su vez, ayuda a proteger estos ecosistemas de los impactos de la sal".
La investigación es parte del Proyecto Jefferson en Lake George, una colaboración entre Rensselaer, IBM Research y The FUND for Lake George, fundada para desarrollar un nuevo modelo de monitoreo y predicción ambiental tecnológicamente habilitado para comprender y proteger el LagoEcosistema de George y ecosistemas de agua dulce en todo el mundo. Relyea es directora del Proyecto Jefferson y de la Cátedra Senior David M. Darrin '40 de Rensselaer.
El uso de sales de deshielo de carreteras ha aumentado de .28 millones de toneladas métricas por año en la década de 1940 a más de 16 millones de toneladas métricas por año hoy. Como parte del Proyecto Jefferson, el laboratorio Relyea está llevando a cabo un conjunto de experimentos para probar elefectos de la sal de carretera en los ecosistemas. Investigaciones recientes se informaron en un artículo en el Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, que encontró que altos niveles de sal de carretera pueden alterar la proporción de sexos de las ranas; un artículo en Toxicología y Química Ambiental, que documentólos efectos de la sal de carretera y un insecticida común en las redes alimentarias de los humedales; y un artículo en Environmental Pollution, que examinó las posibles interacciones entre la sal de la carretera, los depredadores y los competidores en las redes alimentarias de los humedales.
En el trabajo recientemente publicado, los investigadores probaron si una especie común de zooplancton, Daphnia pulex, podría desarrollar una mayor tolerancia a la sal de la carretera. Daphnia pulex es vital para los ecosistemas de agua dulce. Es un gran consumidor de algas y una fuente de alimento preferida para muchosespecies de peces. La calidad del agua sufre en los ecosistemas donde las poblaciones de Daphnia han disminuido, y la pérdida de Daphnia puede tener efectos en cascada a través de la red alimentaria. Por ejemplo, la falta de poblaciones saludables de zooplancton puede desencadenar la proliferación de algas nocivas.
Utilizando tanques de 1.200 litros equipados para imitar los ecosistemas de los lagos, los investigadores expusieron a Daphnia a cinco niveles de sal de carretera cloruro de sodio que van desde una concentración relativamente baja de 15 miligramos de cloruro por litro la concentración actual de Lake George hasta una alta concentración de1,000 miligramos por litro imitando lagos altamente contaminados en América del Norte. Después de dos meses y medio, alrededor de cinco a 10 generaciones en Daphnia, los investigadores recolectaron la Daphnia de cada tanque y criaron su progenie durante tres generaciones bajo bajas concentraciones de sal.
Luego, los investigadores estudiaron qué tan bien les fue a los descendientes de las diferentes poblaciones cuando posteriormente se expusieron a la sal de la carretera, de 30 a 1,900 miligramos por litro, durante 48 horas. A las concentraciones intermedias de sal, las poblaciones previamente expuestas a concentraciones elevadas de sal tuvieron tasas más altasde supervivencia que las poblaciones expuestas previamente a concentraciones naturales de sal. Por ejemplo, cuando se exponen a 1.300 miligramos por litro, los descendientes de Daphnia expuestos previamente a 250 miligramos por litro experimentaron una supervivencia del 92 por ciento, mientras que los descendientes de Daphnia expuestos anteriormente a 15 miligramos por litro experimentaron solo46 por ciento de supervivencia.
"A las concentraciones más altas de sal, ninguno de los zooplancton sobrevivió. Pero bajo concentraciones moderadas, mucho más altas que las encontradas en Lake George, estos zooplancton desarrollaron una mayor tolerancia", dijo Relyea. "Este es el primer estudio que demuestra que el zooplanctonpuede desarrollar una mayor tolerancia a la sal del camino, y los resultados fueron bastante inesperados "
En una investigación de seguimiento, el laboratorio Relyea está probando si las Dafnias con tolerancia evolucionada a la sal de la carretera protegen la red alimentaria contra la futura contaminación de la sal de la carretera. El equipo también está examinando cómo la tolerancia evolucionada afecta otros aspectos de Daphnia, como su crecimiento,reproducción o vida útil.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Politécnico Rensselaer RPI . Original escrito por Mary L. Martialay. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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