Microalgas contra los desafíos ambientales. El calentamiento global que afecta a los océanos, altera la competencia por los recursos y la supervivencia de la biodiversidad. Por lo tanto, es esencial comprender cómo responden los organismos a una mayor competencia. Porque los cambios en su tamaño y metabolismo afectan la productividad de los ecosistemas.
La competencia ha sido reconocida durante mucho tiempo como la fuerza impulsora detrás de la rápida evolución. Aun así, hasta ahora no se ha desarrollado un marco mecánico para identificar los rasgos específicos que evolucionan y sus trayectorias.
Investigadores de Gulbenkian y la Universidad de Monash recurrieron a la teoría metabólica. Que predice explícitamente cómo la competencia da forma a la evolución del metabolismo. E influye en el tamaño de los individuos y en su distribución en el medio ambiente marino.
Sin embargo, estas predicciones no fueron ampliamente probadas. Especialmente en comunidades donde los organismos deben competir con múltiples especies. ¿Cuál es la mejor estrategia para hacer frente a la competencia interespecífica?
Buscando respuestas
Con esa pregunta en mente, los investigadores basaron su estudio en la evolución experimental del fitoplancton marino. Este está compuesto por microalgas unicelulares que producen más del 50% del oxígeno de la Tierra.
Se centraron en una especie de microalga verde llamada Dunaliella tertiolecta. A la que ‘forzaron’ a evolucionar durante diez semanas (~70 generaciones). Para lograrlo las sometieron a tres entornos. Solas, compitiendo con una población de su misma especie o con una comunidad de otras tres especies de fitoplancton.
Curiosamente, los investigadores observaron que los organismos evolucionaron para ser más pequeños y más eficientes energéticamente cuando encontraba competencia. Los investigadores descubrieron que los organismos que evolucionaron en presencia de competidores mostraron una mayor plasticidad metabólica. Por lo que utilizan los recursos más rápido cuando abundan. Pero reducen su metabolismo para ser más eficientes energéticamente cuando los recursos son escasos.
Estos cambios significan que pueden soportar tamaños de población más grandes que los organismos que evolucionaron solos sin comprometer la tasa de crecimiento de su población. De esta forma obtuvieron lo mejor de ambos mundos. Lo que es estupendo para la biodiversidad.
Evolución metabólica
Para Giulia Ghedini, primera autora del estudio, “Este resultado tenía sentido, pero inicialmente fue difícil de explicar por qué la teoría (metabólica) actual no predice mejoras en ambos rasgos. A través de varias reiteraciones, pudimos reconstruirlo todo”.
Los investigadores pudieron predecir la evolución del tamaño corporal y las trayectorias de la población basándose en la teoría metabólica «en su mayor parte y también demostrar que la evolución de la plasticidad metabólica puede conducir a algunos resultados inesperados». Para Giulia, este descubrimiento arroja algo de luz sobre cómo los organismos podrían responder a los cambios en los regímenes de recursos impulsados por el cambio climático.
En el futuro, el equipo de investigación quiere ampliar este trabajo para determinar si otros competidores siguen trayectorias evolutivas similares (o diferentes) y las consecuencias generales de tales respuestas evolutivas para la comunidad. Comprender cómo evoluciona la plasticidad metabólica es fundamental para pronosticar cambios en la diversidad y productividad de los ecosistemas. Microalgas contra los desafíos ambientales
Referencia: estudio desarrollado en colaboración con el Prof. Dustin Marshall, Universidad de Monash. Y financiado por el Australian Research Council y la Fundación la Caixa y publicado en la revista Current Biology
