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¿Puede la evolución rescatar a las lagartijas del cambio climático?


Algunos organismos se adaptan más rápidamente que otros y pueden tener una mejor oportunidad de sobrevivir al cambio climático


STRI/DICYT Si le preguntaran a los maestros de la escuela secundaria de Mike Logan si alguna vez pensaron que él lideraría un equipo internacional de científicos en el primer experimento importante para mostrar las bases genéticas de la adaptación animal al cambio climático en la naturaleza, probablemente se habrían reído en su cara. Mike, elegido para recibir la codiciada beca post-doctoral Tupper del 2018 de STRI, logró graduarse de la escuela secundaria, pero cree que sus maestros solo querían deshacerse de un estudiante perturbador que hizo miserable sus vidas.

Afortunadamente, las raíces de su éxito se remontan más allá. Un día, su padre trajo a casa una extraña criatura que parecía un renacuajo gigante con un collar de encajes. Mike lo observó con fascinación mientras este se agitaba en el acuario. Pero cuando la familia regresó de unas cortas vacaciones, el animal no estaba por ninguna parte. Luego de una inspección se dieron cuenta de que este se había transformado en una salamandra y ahora estaba parada boca abajo en la tapa interior del tanque. Esto fascinó a Mike.

Siempre un ávido lector, Mike descubrió todo lo que pudo sobre cómo las salamandras tigre pasan de respirar con agallas plumosas en la parte externa de sus cuellos a respirar con pulmones dentro de sus cuerpos cuando pasan del agua a la tierra.

Después de la secundaria, pasó muchos meses en empleos sin futuro. Finalmente, Mike convenció a sus padres para que le ayudaran a pagar la matrícula en la universidad comunitaria. Todavía recuerda el cálido día de primavera cuando, después de aprender por primera vez en su clase introductoria de biología sobre la teoría de Darwin de la evolución por selección natural, se dirigió al estacionamiento y vio mariposas y abejas polinizando flores y se dio cuenta de que la evidencia de la adaptación evolutiva estaba en todas partes. Al día siguiente, corrió a la librería local y compró una copia del Origen de las especies de Darwin. Mike leyó el libro en una semana y al terminar, se dio cuenta de que había encontrado su vocación en la vida.

Al final del semestre, cuando Mike entregó a su madre su boleta de calificaciones, esta lloró al ver sus altas calificaciones.

Varios años después, cuando Mike fue aceptado en el programa de doctorado en Dartmouth College, su padre, que pasaba todos los días frente a su antigua escuela secundaria, quería que alguien en la escuela lo supiera, pero las únicas personas que recordaban a Mike estaban en la sección disciplinaria de la oficina del director.

Después de un período postdoctoral con el experto en evolución de las lagartijas, Jonathan Losos, en la Universidad de Harvard y en una posición postdoctoral de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos con la ecóloga fisiológica, Susana Clusella-Trullas en la Universidad de Stellenbosch en Sudáfrica, Mike reservó un vuelo de 5 horas a Panamá, donde miles de distintos animales, plantas e insectos participan en un juego constante de supervivencia en uno de los ecosistemas más complejos del planeta, un ecosistema que ahora puede verse amenazado por el cambio climático. Comenzó a diseñar su proyecto de investigación actual como un becario de Genómica de la Biodiversidad organizado por el decano académico de STRI, Owen McMillan.

Porque se continúa quemando gas y petróleo, nuestro clima sigue calentándose. La cantidad de dióxido de carbono que estamos colocando en la atmósfera sella el calor y este efecto invernadero crea condiciones que no se han experimentado en la Tierra durante casi un millón de años. ¿Significará esto extinciones masivas o los animales podrán hacerle frente? A pesar de los cambios sin precedentes, algunos animales pueden adaptarse rápidamente. Mike piensa que algunas especies pueden transformarse lo suficientemente rápido para seguir el ritmo.

Su risa fácil entibia el frío ambiente con luz fluorescente del laboratorio de STRI en Gamboa, Panamá. Sincronizados, su equipo rápidamente toma una serie de medidas en lagartijas llamadas anoles (Anolis apletophallus) que recolectaron a lo largo del cercano Camino del Oleoducto en el Parque Nacional Soberanía.

Después de este examen metódico, el grupo asignará a cada lagartija una etiqueta única y las liberará en las islas del lago Gatún, el embalse de 21 millas de longitud creado por la inundación del valle del río Chagres en 1914 para crear la principal vía fluvial del Canal de Panamá. Las islas varían en tamaño desde pequeños afloramientos rocosos hasta cimas de montañas enteras: cada una es un hábitat único y diferente. Las islas cubiertas de hierba o arbustos no ofrecen protección contra el calor del sol del mediodía, mientras que los árboles tropicales brindan sombra fresca y húmeda en islas más grandes.

Al estudiar cómo cambian las poblaciones de lagartijas en estas islas, Mike espera ver la evolución en acción. Debido a que son de sangre fría, las lagartijas experimentan directamente la temperatura de sus alrededores. Estas pequeñas lagartijas son súper invasores flexibles, viajan de un lugar a otro, se adaptan a las nuevas condiciones y se reproducen rápidamente. Además, su genética es bien entendida. Mike espera que sea posible ver cambios en el ADN de la descendencia de individuos que sobreviven en condiciones difíciles.

«Me gusta pensar en estos animales como astronautas que van a Marte», comentó. «Los estamos trasladando de sus hábitats domésticos a entornos completamente nuevos. Puede ser difícil para algunos de ellos adaptarse, pero sus reacciones nos enseñarán una gran cantidad de cómo los seres vivos pueden hacer frente a los drásticos cambios en el clima que enfrentamos aquí en la Tierra».

Un alumno mide la longitud de una lagartija desde su hocico hasta su cloaca, una abertura única donde salen los residuos líquidos y sólidos de los alimentos digeridos, con un calibrador muy preciso. Otro pesa cada animal al microgramo en la placa metálica plana de una balanza de precisión. Un tercero verifica si muestran signos de garrapatas u otros parásitos de la sangre en el exterior de sus cuerpos y los signos de gusanos parásitos que se mueven en curvas sinuosas debajo de la piel. Cada lagartija también pasa por una cantidad de pruebas fisiológicas para determinar cómo cambia su metabolismo o su capacidad de correr con un aumento en la temperatura.

A la mañana siguiente, antes del amanecer, las lagartijas están listas para su viaje, acurrucados en bolsas de tela numeradas individualmente dentro de una hielera de plástico azul.

Dan Nicholson, quien es supervisado por Mike como parte de su trabajo de doctorado en la Universidad Queen Mary de Londres y la Sociedad Zoológica de Londres, carga la hielera al camión para el viaje hasta el muelle en Gamboa, donde la coloca en la Jacana: el barco que transporta a los científicos a la estación de investigación de STRI en Isla Barro Colorado en el Canal de Panamá. Una vez en Barro Colorado, la isla más grande del lago, él y Mike se meten en otro barco y se dirigen a las islas más pequeñas donde liberarán a las lagartijas.

Según una tradición de laboratorio, Dan sopla largamente un cuerno de carnero, varias veces al salir del muelle.

Navegan alrededor de tocones: árboles de madera dura que aún permanecen en pie más de 100 años después de que el Valle del Chagres se inundara para hacer el lago y el Canal. A solo cinco minutos, redondeando la punta de Fairchild, el motor se para. No hay manera de hacerlo encender.

Después de una desesperada llamada telefónica de Mike, el capitán de Barro Colorado envía un mecánico en otro barco. Les lanza una soga para remolcarlos. Hay mucha preocupación por la salud de las lagartijas, que han estado en las bolsas por un par de horas. Pero en poco tiempo, se les asigna otro barco y nuevamente están en camino.

Las bolsas en la hielera amortiguan a las lagartijas cuando el bote rebota sobre el agua en el lago. Siempre desconfiados de las abejas asesinas, los nidos de avispas y serpientes, se dirigen hacia el lado de una isla, empujándose a través de las ramas. Dan lee los números en las bolsas mientras liberan docenas de lagartijas en la isla. Una lagartija posa en una rama delgada antes de saltar a la hojarasca seca y desaparecer. Definitivamente hace más calor aquí que en el Camino del Oleoducto, donde fueron capturados.

Durante los próximos meses, el equipo volverá a esta isla (y otras) muchas veces para recuperar a las lagartijas supervivientes. De esta manera, pueden determinar qué individuos sobrevivieron más tiempo y, por lo tanto, cómo está operando la selección natural. En el segundo año, cuando la mayoría de las lagartijas iniciales estén muertos y solo permanezcan sus descendientes, el equipo de Mike capturará, medirá y marcará a esta nueva generación para rastrear los cambios que puedan deberse a la evolución. También utilizarán nuevas técnicas genéticas que facilitan la revelación de cambios en el código genético de las lagartijas que han vivido en diferentes islas, sometidas a diferentes temperaturas.

Mike espera descubrir si hay ciertas partes del código que cambian en la descendencia de las lagartijas que sobreviven en condiciones difíciles. Planea hacer coincidir estos cambios genéticos con otros cambios, más fácilmente observables en el aspecto físico y la fisiología de las lagartijas. Si ciertas partes del código cambian en la mayoría de las lagartijas sometidas a ambientes más cálidos, esta será una pista temprana e importante en la lucha para comprender lo que depara el futuro para las especies tropicales a medida que el cambio climático se agrave.

«Los antepasados ​​de estas lagartijas han sobrevivido cambios abruptos y casi catastróficos en sus entornos en el pasado lejano, mucho antes de que los seres humanos comenzaran a alterar el clima global de manera significativa», comentó Mike. “Lo que queremos saber es: ¿pueden lograrlo otra vez? ¿Pueden evolucionar lo suficientemente rápido para lidiar con el ritmo vertiginoso del cambio climático provocado por el hombre?


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