El paisaje y sus vínculos con la adaptación genética y el cambio climático

Los ecosistemas de la Tierra están afrontando los cambios que se están produciendo con rapidez en el uso del suelo, el clima y la composición de los paisajes. Estos cambios medioambientales tienen consecuencias profundas en la capacidad de las especies para modificar sus zonas de distribución, lo que puede alterar su evolución en el seno de los ecosistemas.

Cambio climático y medio ambiente

El cambio climático y la fragmentación de los hábitats naturales pueden afectar en gran medida a la biodiversidad. En las características genéticas de una especie y su vulnerabilidad ante el cambio climático y la fragmentación del hábitat influyen dos procesos fundamentales: su capacidad para diseminarse y colonizar nuevas zonas y su capacidad para adaptarse a esas nuevas áreas. El proyecto MOVE2ADAPT (Linking landscape genetic structure with local adaptation to changing environments), financiado con fondos de la UE, se creó con el objetivo de investigar estos procesos en la ampliación de las zonas de distribución de la libélula llamada cola azul común (Ischnura elegans) en Suecia. Esta iniciativa sacó a la luz los factores topográficos, climáticos y de uso del suelo que determinaron los patrones de diseminación durante la adaptación local de I. elegans a las condiciones ambientales. Este enfoque suele denominarse genética o genómica de paisajes y permite estudiar los efectos ambientales en la conectividad genética y los procesos evolutivos. Con ese fin, se estudiaron los efectos de los cambios medioambientales en el flujo genético y en la adaptación local de poblaciones naturales empleando secuenciación de alto rendimiento del ADN (RADseq) para genotipos y polimorfismos de nucleótido simple de cientos de especímenes a lo largo de un gradiente latitudinal de cerca de cinco grados. Se detectaron tres variables ambientales relacionadas con la temperatura: la temperatura media anual, la variación media de la temperatura diurna y la estacionalidad térmica. Estas variables presentaron el mayor número de asociaciones entre genotipo y medio ambiente, y el solapamiento de las tres reveló los genes que pueden asociarse de forma más general con la adaptación a la temperatura por parte de I. elegans. Los resultados del proyecto MOVE2ADAPT han revolucionado la forma de utilizar la información genómica para comprender los procesos de adaptación local al asociar los marcadores genómicos (mapeados en un genoma de referencia) con variables ambientales. Estos métodos permitieron ensayar cómo responderán las especies al cambio climático, a la variación en los usos del suelo y a sus efectos sobre la distribución de la diversidad genética y el potencial de adaptación de las especies. Al describir el panorama genómico de una especie a lo largo de su zona de distribución, MOVE2ADAPT proporcionó conocimientos teóricos y prácticos sobre las funciones relativas del flujo de genes, el medio ambiente, las variables ecológicas y la adaptación local como factores de evolución. Asimismo, ayudará a priorizar la gestión de paisajes para conservar la conectividad de los hábitats y la variación adaptativa de las especies. Aparte de para estudiar la conservación, las técnicas empleadas también se pueden aplicar para controlar la propagación de plagas en agricultura y en la propia naturaleza, ya que sirven para detectar posibles vías de contención o zonas de tratamiento prioritario.