Ajuntament de Terrassa - Societat del coneixement.

UNIVERSITAT AUTÒNOMA DE BARCELONA - 05/06/2013


Observen per primera vegada l'adaptació del genoma als canvis de temperatura


Imatge de l'onada de calor

Investigadors de la Universitat Autònoma de Barcelona han estudiat per primer cop l'efecte d'una onada de calor sobre la composició genètica d'una espècie




Els científics vénen monitoritzant l'evolució de la mosca Drosophila subobscura des de fa 37 anys, i han observat com l'onada de calor de la primavera de 2011 va causar una dramàtica alteració en la composició genètica de les poblacions d'aquest organisme, degut a una ràpida proliferació de genotips més tolerants a les altes temperatures.


Els científics monitoritzen l'evolució de Drosophila subobscura, una petita mosca molt comú a tot el continent europeu, des de 1976. La investigació se centra en un tipus concret de variabilitat genòmica denominat polimorfisme cromosòmic d'inversions. L'estudi ha permès comparar com canvien els genomes de les mosques de primavera a estiu, d'estiu a tardor i de tardor a primavera al llarg dels anys.

En treballs anteriors a 2011, centrats en un dels cinc parells de cromosomes de D. subobscura i en una població propera a la ciutat de Santiago de Compostel·la, els investigadors van observar que aquest tipus de variació està relacionada amb l'adaptació a la temperatura ambiental. Van poder identificar dos tipus de variants genètiques: una que confereix adaptació al fred, ja que la seva freqüència augmenta sempre durant l'hivern, i una altra que confereix adaptació a la calor, amb una pauta de comportament oposada. Els científics van observar com la freqüència relativa d'ambdós tipus de variants ha vingut evolucionant tal com s'esperaria dels efectes de l'escalfament climàtic. Comparades amb les mosques dels anys 70, les actuals presenten una major proporció de variants tolerants a la calor.

L'abril de 2011, la monitorització va coincidir amb la intensa onada de calor que va assolar l'oest d'Europa i altres parts del món. Els científics van ampliar l'estudi considerant no només el parell cromosòmic investigat fins llavors, sinó els cinc parells de cromosomes de l'espècie, i prenent mostres de mosques en una població addicional localitzada a Gordexola, prop de Bilbao. D'aquesta manera les conclusions són extrapolables a escala genòmica, i també a escala geogràfica al terç nord d'Espanya.

En un article a la prestigiosa revista Biology Letters, de l'Acadèmia Nacional de Ciències del Regne Unit, els científics demostren avui que l'onada de calor de 2011 va alterar dramàticament la composició genètica de les poblacions naturals de Drosophila subobscura. En plena primavera, i en tan sols una generació, les poblacions van adquirir una configuració genètica típica de l'estiu a causa de l'onada de calor.

Segons han pogut calcular els investigadors, la diferència en èxit reproductiu entre genotips sensibles i resistents a l'onada de calor va ser extremadament intensa: durant l'onada de calor les mosques portadores de les variants genòmiques tolerants a l'augment de temperatura van deixar de mitjana cinc vegades més descendents que les portadores de les variants sensibles a aquests canvis.

Els investigadors també han pogut observar que, després de l'onada de calor, les poblacions van recobrar la composició genètica anterior a l'esdeveniment. Això demostra que alguns organismes posseeixen una elevada resiliència genètica front a aquest tipus de pertorbacions ambientals.

"Els nostres resultats indiquen que la resistència a la calor té un origen genètic. No obstant això, no podríem parlar d'un gen de la calor o un gen del fred, sinó que els factors genètics de la resistència a la calor estan distribuïts per tot el genoma, almenys en aquests organismes", afirma Francisco Rodriguez-Trelles, investigador de la UAB que ha coordinat la troballa. Per a Rodriguez-Trelles "els resultats que hem obtingut són una prova fefaent que l'increment de temperatura està influint en l'evolució d'algunes espècies"

En la recerca també han participat els investigadors Rosa Tarrío i Mauro Santos, del Grup de Biologia Evolutiva del Departament de Genètica i de Microbiologia de la UAB.

Imatge: Efectes genètics de l'onada de calor d'abril de 2011. Sobre l'àrea d'Europa afectada per l'onada de calor es mostra la mosca Drosophila subobscura i una de les variants cromosòmiques que confereixen adaptació a la calor. La gràfica mostra l'anomalia genètica causada per l'onada de calor, on s'indica l'estació (S: primavera; ÉS: principi d'estiu; LS: final d'estiu; A: tardor) i la magnitud de l'efecte genètic. La banda grisa representa el rang habitual per a la composició genètica en cada estació i els punts negres i blancs els valors observats en 2011 i 2012, respectivament. El punt vermell indica l'anomalia genètica detectada l'abril de 2011, que s'aparta visiblement de la composició genètica habitual.

La recerca s'ha publicat a Biology Letters.



Posa Flash Player per reproduïr aquest fitxer
o descarrega'l per reproduïr-lo localment.


Butlletí Innovem Terrassa !!!
Universitat i Societat del coneixement - Ajuntament de Terrassa.