El cambio ambiental activa una evolución rápida

El cambio ambiental puede producir cambios evolutivos en las especies animales en cuestión de generaciones. El estudio dirigido por la Universidad de Leeds, publicado en la revista Ecology Letters, anula la suposición común de que la evolución sólo se produce gradualmente a lo largo de cientos o miles de años

En cambio, los investigadores encontraron cambios significativos de transmisión genética en poblaciones de laboratorio de ácaros del suelo (Acarina, Cryptostigmata) en sólo 15 generaciones, dando lugar a una duplicación de la edad a la que los ácaros alcanzan la edad adulta y grandes cambios en el tamaño de la población. Los resultados tienen implicaciones importantes en áreas como las enfermedades y el control de plagas, la conservación y manejo de la pesca, ya que demuestran que la evolución puede producir cambios, incluso en el corto plazo.

El profesor Tim Benton, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Leeds, dijo: «Esto demuestra que el cambio ecológico a corto plazo y la evolución están completamente entrelazados y no es razonable considerarklas independientes. Encontramos que las poblaciones evolucionan rápidamente en respuesta a los cambios ambientales y el manejo de la población. Esto puede tener consecuencias importantes, tales los rendimientos en reducción de las cosechas o para salvar una población en vías de extinción».

Aunque investigaciones anteriores ha implicado una relación entre los cambios de corto plazo en las características físicas de las especies animales y la evolución, el estudio llevado a cabo por Leeds es el primero que demuestra una relación causal entre la rápida evolución genética y la dinámica de la población animal en un entorno experimental controlado.

Los investigadores trabajaron con ácaros del suelo que fueron recolectados en el medio silvestre y se criaron en 18 tubos de vidrio. Cada semana se retiró el cuarenta por ciento de los ácaros adultos de seis de los tubos de vidrio. Una proporción similar de juveniles fue retirada cada semana en otros seis tubos, mientras que en el tercio restante de los tubos no se llevó a cabo ninguna «recolección».

El autor principal, el Dr. Tom Cameron, miembro postdoctoral de la Facultad de Ciencias Biológicas de Leeds en el momento de la investigación, y ahora en la Universidad de Umeå, Suecia, dijo: «Hemos visto importantes cambios evolutivos relativamente rápido. La edad de madurez de los ácaros en los tubos se duplicó en cerca de 15 generaciones, porque estaban compitiendo de una manera diferente de lo que lo harían en el medio silvestre. La extracción de los adultos les hizo permanecer aún más como juveniles debido a que la genética estaba respondiendo a la elevada probabilidad de morir tan pronto como madurasen. Cuando llegaban a la madurez, eran tan grandes que podrían poner todos sus huevos muy rápidamente».

El cambio inicial del entorno de los ácaros —de la naturaleza al laboratorio— tuvo un efecto desastroso sobre la población, poniendo a los ácaros en camino de la extinción. Sin embargo, en cada población, incluidos los sometidos al retiro de los adultos o juveniles, el camino cambió después de cinco generaciones de evolución y los tamaños de población comenzaron a aumentar.

Los investigadores encontraron que el ambiente del laboratorio estaba seleccionando los ácaros que crecían más lentamente. Bajo las condiciones de competencia de los tubos, los ácaros de crecimiento lento fueron más fértiles al madurar, lo que significa que podían tener más hijos.

El Dr Cameron dijo: «La evolución genética que resultó en una inversión en la producción de huevos a expensas de las tasas de crecimiento individuales condujo al crecimiento demográfico, rescatando a las poblaciones de la extinción. Esto es evolución en acción de rescate y sugiere que la evolución rápida puede ayudar a las poblaciones a responder rápido a un cambio ambiental «.

Las respuestas ecológicas de corto plazo al medio ambiente —por ejemplo, una reducción en el tamaño de los adultos debido a la falta de alimentos— y los cambios evolutivos «prefijados» se separaron colocando a los ácaros en un entorno similar con diferentes tratamientos durante varias generaciones, y viendo si las diferencias persistían.

El profesor Benton dijo: «La idea tradicional es que si pones los animales en un nuevo entorno se mantienen básicamente igual excepto en la forma en que desarrollan cambios debido a variables como la cantidad de comida. Sin embargo, nuestro estudio demuestra que el efecto evolutivo —el cambio en la biología subyacente en respuesta al ambiente— puede ocurrir al mismo tiempo que la respuesta ecológica. Ecología y evolución están entrelazados», dijo.

Diferenciar los cambios evolutivos de las respuestas ecológicas es particularmente importante en áreas como la gestión de la pesca, donde las decisiones humanas pueden dar lugar a cambios importantes en el entorno y la historia vital de una población entera. La talla de los bacalaos maduros en el Mar del Norte es de aproximadamente la mitad de la que tenían hace 50 años, y este cambio ha sido vinculado a un colapso de la población de bacalao, porque los peces adultos de hoy son menos fértiles que sus antepasados.

«El gran debate ha sido sobre si se trata de una respuesta evolutiva a la forma en que se pesca o se trata, por ejemplo, que la cantidad de alimento en el mar tiene un efecto ecológico a corto plazo. Nuestro estudio subraya que la evolución puede ocurrir en un corto plazo de tiempo, e incluso un pequeño 1 a 2 por ciento de cambio evolutivo en la biología subyacente causada por la estrategia de la recolección puede tener graves consecuencias sobre el crecimiento de la población y su rendimiento. No se puede tratar de llevar de vuelta el entorno a lo que era antes y esperar a que todo vuelva a la normalidad «, dijo el profesor Benton.

La investigación fue financiada por el Natural Environment Research Council (NERC) y los investigadores involucrados en la Universidad de Leeds y el profesor Stuart Piertney de la Universidad de Aberdeen de Ciencias Biológicas.

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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