Un biólogo de la Universidad de Michigan combinó las técnicas de "ecología de resurrección" con el estudio de sedimentos de lagos fechados para examinar las respuestas evolutivas a la contaminación por metales pesados en los últimos 75 años
Para lograr esto, Mary Rogalski incubó huevos de Daphnia latentes durante mucho tiempo, pequeños crustáceos de agua dulce también conocidos como pulgas de agua, que se acumularon en los sedimentos del lago con el tiempo.
Después de criar los bichos en el laboratorio, los expuso a varios niveles de dos metales pesados para ver cómo su sensibilidad a los contaminantes ambientales cambiaba con el tiempo. Sorprendentemente, descubrió que la sensibilidad al cobre y al cadmio aumentaba a medida que aumentaban los niveles de esos tóxicos.los metales se levantaron en los lagos que estudió.
"Estos hallazgos son inesperados porque la teoría de la evolución predice que una población debería adaptarse rápidamente a un factor estresante como este y volverse menos sensible al mismo, no más sensible al mismo. Es difícil explicar los resultados de este estudio", dijo Rogalski,investigador postdoctoral en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM.
En uno de los lagos, Daphnia eclosionó a partir de sedimentos que datan de alrededor de 1990, cuando la contaminación por cobre estaba en su apogeo, eran 46 por ciento más sensibles a la exposición al cobre que las personas de la década de 1940, un período con niveles más bajos de contaminación por cobre.
Rogalski informa su hallazgo en un estudio publicado en línea el 16 de febrero en la revista El naturalista estadounidense . El estudio fue parte de su investigación de tesis en la Escuela de Silvicultura y Estudios Ambientales de la Universidad de Yale e incluyó trabajo de campo en tres lagos de Connecticut.
Los buceadores recolectaron núcleos de sedimentos de 5 pulgadas de diámetro de los fondos del lago. Rogalski estimó las edades de sedimentos en función de la presencia de materiales radiactivos y las concentraciones medidas de cobre y cadmio en las capas a fines del siglo XIX.
La contaminación de cobre en los lagos se debió en gran medida a las aplicaciones anuales de sulfato de cobre para controlar las algas molestas. El cadmio probablemente provenía del desarrollo industrial y agrícola en la región durante el siglo pasado.
En el laboratorio, Rogalski aisló huevos de Daphnia ambigua latentes o "en pausa" de varias capas de sedimentos fechados, luego los incubó y los crió. Midió la sensibilidad cambiante de Daphnia al cobre y al cadmio exponiéndolos a varios niveles de metales en frascos de vidrio ydeterminación de la concentración letal media.
En un lago de Connecticut donde la contaminación por cobre ha disminuido recientemente, descubrió que Daphnia sigue siendo sensible al metal 30 años después de la exposición máxima. Una Daphnia adulta es aproximadamente del tamaño de un grano de arena muy grueso.
"Es difícil saber qué mecanismos están impulsando este patrón evolutivo", dijo Rogalski. "Aun así, esta investigación sugiere que necesitamos hacer más para descubrir los impulsores y las implicaciones de la mala adaptación en la naturaleza".
La paleolimnología es el estudio de lagos antiguos a partir de sus sedimentos y fósiles. La rama de la paleolimnología experimental que Rogalski usó en este estudio ha sido denominada "ecología de la resurrección" por sus practicantes.
Las actividades humanas pueden generar cambios evolutivos fuertes y rápidos en las poblaciones de animales salvajes. Esas respuestas evolutivas a menudo dejan a la población en mejores condiciones para hacer frente a las nuevas condiciones ambientales, un proceso llamado adaptación a través de la selección natural.
Por ejemplo, un pesticida recién introducido puede matar a la gran mayoría de los insectos a los que se dirige. Pero los sobrevivientes pueden dar lugar a una población de plagas que es resistente a la sustancia química.
Pero algunas poblaciones no se adaptan a los entornos cambiantes o pueden terminar peor de lo que eran antes, un evento conocido como mala adaptación.
Los resultados desadaptativos son menos comunes que los adaptativos y están menos estudiados. En muchos casos, es imposible examinar la respuesta de una población a un factor estresante durante escalas temporales multigeneracionales sin realizar un estudio a largo plazo que podría llevar décadas completarlo.
El crustáceo Daphnia, con sus huevos en diapausa, proporciona una especie de máquina del tiempo, lo que permite a los investigadores examinar las respuestas evolutivas a largo plazo a los estresores ambientales al revivir y criar organismos latentes atrapados en los fondos de los lagos.
"Daphnia ofrece un sistema en el que es posible examinar trayectorias evolutivas históricas", escribió Rogalski El naturalista estadounidense . "La eclosión de los huevos en diapausa de los sedimentos del lago fechados y el cultivo de linajes clonales en el laboratorio nos permite examinar cómo cambian las poblaciones a través del tiempo y la base genética subyacente a esos cambios".
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Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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