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Transgenerational Ecophysiological Responses to Multiple Stressors in a changing Ocean

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Los erizos de mar revelan cómo los organismos responden a un entorno marino cambiante

Los invertebrados marinos costeros son importantes en todo el mundo en lo que se refiere a los servicios y funciones ecosistémicos que prestan. ¿Pueden estas especies adaptarse y evolucionar para hacer frente a factores de estrés al ritmo al que se están produciendo debido al cambio climático?

Cambio climático y medio ambiente
Alimentos y recursos naturales

Los océanos del planeta están cambiando a una velocidad mayor que en cualquier otro momento de los últimos 300 millones de años. Como resultado, los animales marinos se ven expuestos a varios cambios ambientales rápidos. Al mismo tiempo, la variabilidad estacional y diaria de condiciones ambientales como la temperatura y la acidificación del océano están aumentando. El proyecto TERMS-Ocean, financiado con fondos europeos, abordó estos retos mediante el estudio de la plasticidad transgeneracional, un posible mecanismo que los organismos marinos utilizan para hacer frente a las condiciones ambientales cambiantes. Esta investigación se llevó a cabo con el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie. La plasticidad transgeneracional se produce cuando características observables (como el tamaño) en la descendencia cambian en respuesta al entorno al que sus padres fueron expuestos durante la reproducción. «La descendencia que muestra plasticidad transgeneracional puede hacer frente mejor a las condiciones a las que sus padres fueron expuestos de lo que lo haría si sus padres no hubieran experimentado dichas condiciones», explica la investigadora Kathryn Smith.

Presente y futuro comparados

La iniciativa investigó el papel de la plasticidad transgeneracional en la respuesta de un invertebrado marino clave, el erizo de mar «Paracentrotus lividus», a los efectos combinados del cambio climático y de la acidificación del océano. El objetivo era determinar si la plasticidad transgeneracional desempeña un papel en el alivio de los efectos de estos factores de estrés cuando se experimentan combinados. Aunque a menudo los científicos examinan una variable, como la temperatura, en aislamiento, eso no refleja la realidad, en la que muchas variables diferentes cambian al mismo tiempo. «Por tanto, TERMS-Ocean estudió como "Paracentrotus lividus" respondía a los niveles actuales de temperatura y de acidificación del océano usando lecturas variables para imitar los cambios que se observan en un ciclo de marea. A continuación, ambos se estudiaron de nuevo empleando los niveles de temperatura y de acidificación del océano que las predicciones indican que se darán en los océanos en 2110», explica Smith.

Efecto de varios factores de estrés

Los investigadores observaron que el tamaño de los huevos de las hembras se vio influido por la temperatura y la acidificación del océano y también por la variabilidad ambiental (es decir, la variabilidad observada en un ciclo de marea, y que fue incorporada en los sistemas experimentales). Sin embargo, la manera en la que nadaba el esperma solo se vio influida por la variabilidad ambiental. El éxito de la fertilización no cambió entre los distintos sistemas experimentales, pero en cada montaje experimental se produjo una gran cantidad de variabilidad individual entre la proporción de huevos de diferentes hembras que fueron fertilizados. La supervivencia de las larvas y su desarrollo se vieron influidos por la temperatura y la acidificación del océano y también por la variabilidad ambiental. El hallazgo más sorprendente de TERMS-Ocean es la importancia de la variabilidad individual en las respuestas de los organismos al cambio ambiental. «Los resultados sugieren que, cuando se analizan las respuestas a nivel individual en lugar de a nivel de población, queda claro que no todos los individuos se ven afectados por el cambio ambiental de la misma forma. Mientras algunos se ven afectados negativamente por el cambio ambiental, otros prosperan en las condiciones oceánicas predichas para el futuro», apunta Smith. TERMS-Ocean permitirá mejorar nuestra comprensión de los efectos del cambio climático (temperatura y acidificación) en las especies marinas. «Estos hallazgos beneficiarán a la pesca, la cual puede explorar el potencial de centrarse en líneas genéticas de individuos específicos que puedan proporcionar mayores rendimientos en el futuro. También informará a los responsables políticos además de ser de interés para la comunidad científica y el público en general», señala Smith.

Palabras clave

TERMS-Ocean, océano, temperatura, acidificación, cambio ambiental, acidificación del océano, cambio climático, variabilidad ambiental, plasticidad transgeneracional, «Paracentrotus lividus»

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