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La evolución en las especies y el cambio climático

Comprender los límites de la adaptación implica determinar cómo afecta la variación genética a la eficacia biológica de los organismos en condiciones naturales y no en el laboratorio. Actualmente esto es posible gracias a los recientes avances en la tecnología genómica.
La evolución en las especies y el cambio climático
Predecir las consecuencias del rápido cambio ambiental debido a las actividades antrópicas sobre la biodiversidad es una cuestión de gran importancia mundial; sin embargo, se carece de datos precisos sobre la rapidez con la que las poblaciones de las especies evolucionarán para evitar su extinción. Esta evolución es especialmente importante en organismos especialistas que dependen de otras especies que les sirven como huéspedes o presas.

El proyecto financiado por la Unión Europea CLIMADAPT (Testing the limits and potential of evolution in response to climate change) estudió la especie de mariposa Aricia agestis. El rango de distribución geográfica de esta mariposa ha aumentado rápidamente en el Reino Unido y se sabe que es una de las pocas especies que ha sido capaz de adaptarse al cambio climático modificando el uso de su planta huésped.

Esta capacidad convierte a A. agestis en una especie muy relevante para investigar cómo la variación genética determina rasgos de gran importancia ecológica en condiciones naturales. En este sentido, es particularmente útil para estudiar la preferencia de selección de planta huésped y la fecundidad, así como el aumento del rango de distribución geográfica ante el cambio climático.

Los investigadores de CLIMADAPT estudiaron la preferencia de selección de planta huésped y la fecundidad de hembras de A. agestis bajo condiciones experimentales controladas. Posteriormente, estos analizaron las variaciones genéticas intra e inter-poblacionales de nueve poblaciones de áreas originales y nuevas del rango de distribución geográfica de A. agestis.

Los resultados revelaron que las hembras de una población específica pueden presentar diferencias en su preferencia de selección de planta huésped. Los datos también revelaron niveles significativamente reducidos en esta variación a nivel intra-poblacional para la preferencia de selección en poblaciones recientemente establecidas. Este cambio evolutivo y la reducción asociada de la variación podrían también limitar la evolución futura en poblaciones recientemente establecidas que viven en el límite de su rango de distribución geográfica.

Los datos fenotípicos sobre la preferencia de selección de planta huésped por parte de las hembras bajo condiciones experimentales controladas también proporcionaron un conjunto de datos únicos para comprobar asociaciones fenotipo-genotipo empleando análisis de variación de la secuencia del genoma completo. Mediante secuenciación de ADN asociado a sitios de restricción (RADseq), los investigadores obtuvieron secuencias individuales para un gran número de especímenes de mariposa en cada una de las nueve poblaciones.

Posteriormente, los datos fueron empleados para estudiar la base genética de la preferencia de selección de planta huésped y analizar diferencias adaptativa en estos rasgos junto con la expansión del rango de distribución.

La combinación de los datos fenotípicos y genéticos generados por el proyecto CLIMADAPT en una única base de datos permitirá comprobar la validez de modelos teóricos sobre la adaptación. También ayudará a realizar predicciones útiles sobre cómo las especies y las comunidades ecológicas podrían responder al cambio ambiental antrópico mediante cambios evolutivos en sus interacciones bióticas.

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Palabras clave

CLIMADAPT, evolución, Aricia agestis, cambio climático, variación genética, fecundidad, variación de la secuencia del genoma completo, radiación adaptativa
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