El gusano que burló al cambio climático

La bióloga Katharine Clayton examina un ejemplar de 'Procerodes littoralis' encontrado en la bahía de Wembury, Reino Unido.
La bióloga Katharine Clayton examina un ejemplar de ‘Procerodes littoralis’ encontrado en la bahía de Wembury, Reino Unido.Universidad of Plymouth

Esta es la historia de un gusano marino, dos científicas separadas por un siglo y de una teoría de la vida tan nueva que aún tiene pocas pruebas a su favor. La teoría plantea que, ante una presión que amenaza su existencia, hay especies que encuentran la manera de sobrevivir. Las dos mujeres realizaron el mismo experimento pero separado por 106 años. Y el animal con el que experimentaron es una planaria que se ha adaptado en este corto lapso al estrés climático provocado por el calentamiento global.

El Procerodes littoralis es un gusano blando y gelatinoso que, como su nombre indica, vive en los litorales de las costas de Europa occidental y el este de EE UU. En particular, abunda en las zonas de marea donde se encuentran el agua dulce de los ríos con la salada del mar. Como otras planarias tiene tal capacidad de regeneración que deja a las lagartijas y sus colas en un juego. Al bies, en canal, a lo largo, a lo ancho o en trocitos, se las corte como se las corte acaban por recuperarse sin mostrar cicatrices. De hecho, este animal es el centro de atención de los científicos que trabajan en el campo de la regeneración celular.

Las dos científicas de esta historia estudiaron la capacidad de regenerarse del P. littoralis en aguas con distinta salinidad. La primera en hacerlo fue Dorothy Jordan Lloyd, bióloga marina pionera en investigar la interacción entre proteínas y agua. En el verano de 1912 y la primavera de 1913, Lloyd capturó varias decenas de estos gusanos. En el laboratorio que la Asociación de Biología Marina tenía en Plymouth (Reino Unido) experimentó con ellos. Es decir, los cortaba por la mitad, los ponía en botes con aguas diferentes y observaba si se recuperaban, cómo y cuando lo hacían. Debido a que su hábitat son las zonas de marea, estas planarias cuentan con una amplia tolerancia a condiciones cambiantes del agua, con una bajamar hiposalina y una pleamar hipersalina. Entre los objetivos de Lloyd no estaba determinar el papel del cambio climático en la regeneración de los gusanos. Entonces no había calentamiento global.

La conexión entre la capacidad de cicatrizar de estos gusanos, la salinidad del agua y el cambio climático la ha realizado ahora la bióloga marina de la Universidad de Plymouth Katharine Clayton. En los veranos de 2016 y 2017, Clayton capturó otras decenas de P. littoralis de entre las rocas de la desembocadura del mismo arroyo en el que ya lo hiciera Lloyd 100 años antes. También los diseccionó de lado a lado con un escalpelo y los dejó en botes con distintas concentraciones de sal (desde hiposalina de 3 gramos por kilo de agua, que sirve para regar los tomates, hasta hipersalina con 53 gramos, que supera la concentración del mar Muerto).

Sus resultados, publicados en la revista científica Marine Ecology Progress Series, muestran como estas planarias marinas han aumentado su tolerancia a los extremos salinos, en particular a las aguas bajas en sal. También vieron que, a diferencia de lo que sucedía en 1914, no hay un nivel óptimo, sino varios, en el que los gusanos conservan su capacidad de regenerarse, lo que apunta a que han aumentado el rango de tolerancia salina sin perder esta capacidad en poco más de un siglo.

“Desde hace 15 a 20 años existe una teoría llamada rescate evolutivo en la que, ante un cambio climático acelerado, los animales evolucionan para sobrevivir”, comenta en una nota el profesor de zoología marina de la Universidad de Plymouth y supervisor de la investigación de Clayton, John Spicer. “Muchos, incluido yo mismo, dudamos de la posibilidad de tal rescate, especialmente en un espacio tan corto de tiempo en términos de evolución de las especies. Pero este estudio muestra que puede ser muy posible en la naturaleza porque, al comparar dos experimentos idénticos con 100 años de diferencia, el animal ha cambiado su respuesta [al entorno], su fisiología”, añade.

La teoría del rescate evolutivo fue postulada en 1995. Pero, aparte de experimentos en laboratorio, solo se ha probado de forma consistente en entornos muy humanizados. Uno es el de la medicina, con las bacterias y virus. El ejemplo más conocido es el desarrollo de resistencias a los antibióticos. En la agricultura, el uso de pesticidas y fungicidas ha tenido el mismo efecto, haciendo que sobrevivan los individuos más resistentes o inmunes.

Pero en la naturaleza hay pocos casos de rescate evolutivo y también inducidos por los humanos. Los más conocidos son quizá el de las ratas en Reino Unido y los conejos en Australia. Las primeras casi desaparecieron de las islas británicas tras el uso generalizado de la warfarina, un anticoagulante. Tras años sin verlas, reaparecieron por todas partes: el raticida había favorecido a aquellas con variantes genéticas que les hacían superar la acción de la warfarina. Los conejos, una plaga en el continente australiano, estuvieron a punto de extinguirse tras la introducción deliberada de un virus, que mataba al 99% de ellos. Pero, como pasó con los roedores, lo que provocaron fue una selección forzada de los inmunes.

Otro factor de estrés es el cambio climático, que amenaza a infinidad de especies. Hay quienes estiman que se perderán entre 400 y 500 especies antes de que acabe el siglo. Las respuestas más observadas son adaptaciones específicas, como el ascenso de las plantas a altitudes mayores o la migración de muchos peces a latitudes más acordes a su rango térmico. Pero apenas hay ejemplos comprobados de que el cambio climático esté provocando episodios de rescate evolutivo. De ahí la importancia de estos gusanos marinos.

“El estudio ofrece pruebas de que se pueden regenerar en aguas menos salinas que las registradas hace 100 años”, comenta en un correo Clayton, la principal autora del estudio. “Esto es importante porque viven en arroyos que acaban en el mar y si la zona recibe más aportaciones de agua dulce en forma de lluvia, las planarias están experimentando una menor salinidad, prueba de que se han adaptado al aumento de las precipitaciones”, añade. Y eso es lo que ha cambiado entre el trabajo de 1914 y el actual. Tras analizar los datos de la estación meteorológica más cercana recogidos desde 1931, Clayton comprobó que las precipitaciones no han dejado de aumentar, mientras se reducía el número de días sin lluvia.

El biólogo de la universidad McGill (Canadá) Graham Bell, autor de varios trabajos sobre el rescate evolutivo, recuerda que “el cambio climático generará nuevas fuentes de estrés, como la acidificación del océano”. Para Bell, no relacionado con el estudio de las planarias, “que las poblaciones logren adaptarse o no lo suficientemente rápido como para entrar en un rescate evolutivo depende de la abundancia y el método de reproducción”. Y lo detalla: “En general, las grandes poblaciones con reproducción sexual será capaces de adaptarse más rápidamente. Las poblaciones muy grandes (como los microbios) se adaptarán con bastante rapidez. Las poblaciones muy pequeñas, como las de muchos vertebrados estarán en mayor riesgo”.

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