Las temperaturas en la Tierra están aumentando como resultado del cambio climático antropogénico, lo que representa un desafío evolutivo significativo para muchas poblaciones. Las temperaturas promedio más altas y eventos extremos, como olas de calor, provocarán situaciones estresantes cada vez más frecuentes que pueden actuar como impulsores evolutivos poderosos.
Investigaciones recientes sugieren que las interacciones entre las secuencias de ADN y la regulación genética podrían vincular la adaptación ambiental con una evolución más rápida. Sin embargo, se sabe poco sobre cómo interactúan estos procesos en contextos genéticos naturales.
Los cambios en el desarrollo animal inducidos por el cambio climático tienden a persistir durante generaciones posteriores al evento inicial; de hecho, se prevé que los efectos cada vez más intensos del cambio climático aceleren la evolución. Esto es lo que se deduce de un nuevo artículo de la Universidad de Liverpool (Reino Unido), publicado en la revista ‘Molecular Biology and Evolution’ por Oxford University Press.
El Experimento que Revela Cómo Actúa el Calor Extremo
Los investigadores llevaron a cabo experimentos de laboratorio para medir la expresión génica y las respuestas de regulación genética al choque térmico en moscas de la fruta hembra recolectadas en España y Finlandia, con el fin de evaluar las respuestas en climas áridos y fríos. Esto incluyó sus asociaciones con la variación poblacional y los cambios relacionados con la aptitud, como la viabilidad y el tiempo de desarrollo de la descendencia. También se midieron las mismas características en generaciones posteriores para explorar la herencia transgeneracional.
Los investigadores encontraron respuestas de expresión génica significativas al choque térmico en ambas poblaciones, áridas y frías, aunque estaban menos reguladas en la población fría. El choque térmico tuvo un impacto negativo en la viabilidad y el desarrollo de la cohorte inicial de crías (huevos puestos dentro de los dos días posteriores al choque térmico) en ambas poblaciones. Sin embargo, en la población árida, las cohortes de crías posteriores (huevos puestos más de dos días después del choque térmico) se desarrollaron más rápido que los controles, lo que sugiere una respuesta fisiológica potencialmente beneficiosa.
Algunos efectos del choque térmico sobre la expresión génica persistieron a lo largo de tres generaciones, especialmente en la población árida, donde genes reguladores importantes mostraron una expresión génica similar entre generaciones. Además, en la población árida, los descendientes de las moscas sometidas a choque térmico continuaron desarrollándose más rápidamente que los descendientes de los controles, lo que indica que las respuestas fisiológicas beneficiosas se transmitieron a generaciones posteriores. Este hallazgo, junto con la identificación de variantes genéticas en la población árida asociadas con cambios en la expresión génica, brinda pistas importantes sobre cómo el estrés puede influir en el proceso evolutivo.
“Los efectos transgeneracionales en la expresión génica y el tiempo de desarrollo que observamos demuestran que el estrés no solo podría seleccionar moscas mejor adaptadas, sino que también podría facilitar la evolución”, señalan los investigadores. “Comprender por qué algunas variantes pueden responder mejor transgeneracionalmente que otras podría ser crucial para identificar poblaciones en riesgo a medida que el clima de la Tierra continúa cambiando”, concluyen los expertos.
