Adaptación espontánea de las bacterias a los cambios ambientales
Un equipo internacional de científicos ha observado por primera vez una estrategia evolutiva llamada «bet hedging» («diversificación de apuestas»), en condiciones de laboratorio. Este término alude a la manera en que ciertos organismos aseguran la supervivencia de su especie en ambientes sometidos a cambios rápidos, produciendo crías adaptadas a distintas condiciones de vida. Podría tratarse de una de las técnicas más antiguas de adaptación evolutiva. El equipo científico, formado por investigadores de Alemania, Países Bajos y Nueva Zelanda, ha publicado en la revista Nature un artículo sobre sus observaciones de esta «diversificación de apuestas» en la especie bacteriana Pseudomonas fluorescens. Los experimentos realizados consistieron en introducir cepas de Pseudomonas en dos medios de cultivo distintos. La variante que se impuso a las demás en un medio se introdujo después en el otro medio, y viceversa, donde las mutaciones que les habían dado ventaja anteriormente perdían su valor. De este modo, nuevas mutaciones y, por tanto, nuevas variantes evolucionaron para compensar la desventaja resultante. Los científicos descubrieron que, en definitiva, las bacterias generaban cepas con la misma configuración genética, que siempre daban lugar a dos variantes distintas, en ambos medios. Las variantes de Pseudomonas capaces de realizar la «diversificación de apuestas» se imponían a aquellas cuyos genotipos se adaptaban simplemente por mutación. Los cambios evolutivos suelen suceder a lo largo de generaciones, de forma que los portadores de mutaciones ventajosas prevalecen sobre los que presentan características menos aptas. En cambio, la «diversificación de apuestas» consiste en producir una generación de crías idénticas desde el punto de vista genético, pero en la que una parte de la descendencia está perfectamente adaptada al medio actual mientras que otra es más apta para condiciones totalmente distintas. Esto les garantizaría la supervivencia en caso de que se produjeran cambios radicales en su entorno. Este fenómeno se ha observado en organismos muy diferentes, desde bacterias hasta plantas y animales. Los patógenos bacterianos, por ejemplo, presentan variaciones en la superficie celular (lisas y rugosas, por ejemplo), reduciendo así el riesgo de ser detectados por el sistema inmunitario del organismo huésped. «Nuestros experimentos han arrojado pruebas de que la diversificación del riesgo es una estrategia muy eficaz para adaptarse con rapidez a los entornos cambiantes», aseguró uno de los autores del estudio, el Dr. Christian Kost del Instituto Max Planck de Ecología Química (Alemania). «Si un genotipo genera múltiples variantes al mismo tiempo, puede responder con mayor rapidez a cambios importantes del medio.» El estudio concluye así: «La información recabada sobre los rasgos moleculares subyacentes revela cómo, realizando pequeños ajustes del metabolismo central, la evolución ha dado con una estrategia que, en buena lógica, podría haber necesitado de decenas de miles de generaciones para conformarse. La rápida y reiterada evolución de la estrategia de "diversificación de apuestas" observada en nuestros experimentos indica que podría tratarse de una de las soluciones evolutivas más antiguas a la variabilidad del entorno vital, quizás incluso anterior a la evolución de los mecanismos de regulación genética dependientes del ambiente.» La Pseudomonas fluorescens, cuyo metabolismo es extremadamente flexible, es una bacteria que se encuentra tanto en el suelo como en el agua. Algunas variantes resultan de utilidad para proteger a plantas contra ciertos parásitos y para otras medidas de control biológico. Por otra parte, el cultivo de estas bacterias produce un antibiótico. Asimismo, la P. fluorescens se aplica a la leche para fabricar yogur. Sus células se dividen cada 52 minutos, por lo que resultan muy apropiadas para el estudio de la evolución.
Países
Alemania, Países Bajos, Nueva Zelanda