ECOticias: ¿Quiénes han participado en el estudio y dónde se realizó el mismo?
Iván Gómez Mestre: El estudio es fruto de la colaboración entre mi grupo (Ecología, Evolución y Desarrollo en la Estación Biológica de Doñana) y el laboratorio de Daniel Buchholz en la Universidad de Cincinnati. Es una colaboración que llevamos manteniendo, desde hace más de 10 años.
Este estudio ha requerido que nos enviásemos animales de un laboratorio a otro, para estudiarlos y analizarlos en paralelo, así como del desplazamiento de investigadores, tanto los principales como los estudiantes de doctorado, entre España y EEUU.
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ECOticias: ¿Qué objetivo tenía el estudio?
Iván Gómez Mestre: el objetivo del estudio era examinar la hipótesis de que, las respuestas fisiológicas inducidas por cambios ambientales puedan llegar a evolucionar produciendo diferencias entre especies, por selección natural.
Esto es importante, porque durante mucho tiempo los biólogos evolutivos hemos minimizado la importancia evolutiva del ambiente, en modelar el aspecto, comportamiento y fisiología de los organismos.
Estamos empezando a ver que los genomas son muy flexibles y que pueden llegar a fijar genéticamente, lo que en origen son respuestas plásticas del organismo a condiciones medioambientales cambiantes.
En este caso, tomamos como modelo de estudio un fenómeno sencillo de la naturaleza, como es el hecho de que las larvas de anfibios (renacuajos) aceleran su desarrollo, cuando detectan que el medio acuático empieza a secarse.
Así logran alcanzar la metamorfosis más rápidamente y pasar a ser sapitos o ranitas terrestres, antes de que se seque la charca por completo. Esto lo consiguen a expensas de metamorfosear más pequeños y de consumir sus reservas energéticas (sus cuerpos grasos), porque para poder acelerar tanto el desarrollo, se ven obligados a aumentar (casi triplicar) su metabolismo.
Esta aceleración, la consiguen elevando los niveles de dos hormonas muy importantes, la hormona tiroidea, que tiene un potente efecto de morfogénesis y detona la metamorfosis y la corticosterona, que es un glucocorticoide, que afecta directamente al metabolismo.
Lo importante del estudio es, que además comparamos esta regulación endocrina del desarrollo, en tres especies que difieren mucho en la duración del periodo larvario, ya que están adaptadas a reproducirse en medios acuáticos bastante diferentes, desde grandes charcas de larga duración, hasta charcas efímeras del desierto norteamericano.
ECOticias ¿A qué conclusiones se llegó?
Iván Gómez Mestre: concluimos que los mismos mecanismos que permiten acelerar el desarrollo en especies que crían en ambientes de larga duración, en respuesta a la bajada de agua son también responsables, de las diferencias en la velocidad de desarrollo, entre especies adaptadas a ambientes de distinta duración.
El sapo de espuelas, Scaphiopus couchii, posee el período larvario más rápido de entre todos los anfibio y esta adaptación ha evolucionado, mediante la fijación de la versión más forzada de los mecanismos endocrinos reguladores del desarrollo.
De este modo, sus larvas presentan niveles permanentemente altos de las hormonas tiroidea y corticosterona y poseen un metabolismo diez veces más elevado, que el de larvas de especies de desarrollo más lento.
Además, hemos detectado que la especie de desarrollo acelerado ha perdido sensibilidad al ambiente e incluso cuando manipulamos experimentalmente sus niveles hormonales, ya no son capaces de acelerar más su desarrollo. Por tanto, parece que estamos ante un ejemplo de carácter inducido por el ambiente, que llega a fijarse genéticamente.
ECOticias: ¿Cuál es la importancia que tienen los descubrimientos que habéis realizado?
Iván Gómez Mestre: yo diría que nuestra contribución consiste, por un lado, en ilustrar un proceso evolutivo relativamente poco estudiado (i.e. acomodación genética) y por otro, mostrar cómo la capacidad de alterar la fisiología de los organismos les permite ajustar su comportamiento y su desarrollo a las fluctuaciones ambientales, amortiguando las repercusiones adversas de estas a escala ecológica y evolutiva.
Iván Gómez Mestre realizando un muestreo
