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Cambios en los peces provocado por las olas de calor en el mar

Las olas de calor marinas, cada vez más intensas, frecuentes y duraderas por el cambio climático, provocan cambios permanentes en la expresión génica de los peces que afectan tanto a su respuesta inmune como a su manera de reaccionar ante los estímulos externos y su metabolismo.

Así lo concluye un nuevo estudio liderado por el Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona (ICM-CSIC), que ha demostrado que si estos episodios de calor se producen durante las primeras etapas del desarrollo, pueden dejar marcas epigenéticas permanentes.

El trabajo, que el ICM-CSIC ha llevado a cabo en colaboración con el Instituto de Investigaciones Pesqueras de Qingdao (China) y que publica la revista ‘Molecular Ecology’, ha desvelado que los cambios en la expresión génica debidos al aumento de la temperatura del agua tienen su origen en alteraciones en los niveles de metilación del ADN y pueden persistir a lo largo del tiempo.  

Para hacer el estudio, los investigadores simularon en el laboratorio una ola de calor aumentando 3,6°C la temperatura del agua de una serie de tanques en los que se encontraban varias lubinas (Dicentrarchus labrax) recién nacidas.

Los investigadores mantuvieron estas condiciones solo durante los dos primeros meses de vida de los peces y luego las normalizaron. Con ello, los investigadores hallaron una serie de cambios a nivel molecular en las lubinas que se mantenían tres años más tarde pese a que su aspecto externo era normal.

Estos cambios se detectaron en tejidos con distinto origen embrionario, entre ellos el cerebro, que proviene del ectodermo; el músculo y los testículos, que provienen del mesodermo; y el hígado, que se forma a partir del endodermo, según ha detallado el investigador del ICM-CSIC Francesc Piferrer, máximo responsable del trabajo y premio de investigación 2020 del Colegio de Biólogos de Cataluña.

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Peces

“Todo depende de en qué momento durante la vida de un pez ocurre la ola de calor; si ocurre durante las primeras etapas del desarrollo puede dejar marcas permanentes como observamos en las lubinas, que se podrían transmitir a la descendencia”, ha añadido Dafni Anastasiadi, investigadora que trabaja actualmente en The New Zealand Institute for Plant and Food Research.

Los investigadores han explicado que estas marcas inducidas por un cambio ambiental y comunes en tejidos de distinto origen embrionario son epigenéticas porque se superponen a la secuencia de ADN de las lubinas, es decir, se encuentran por encima de su información genética en lugares del genoma determinados y, si son comunes en todos los tejidos, se llaman epialelos metaestables.

Es la primera vez que se describen epialelos metaestables en peces, una información que, según los investigadores, se podría usar en programas de vigilancia de los impactos del calentamiento global en la vida marina, pues permiten reconstruir la historia de vida de los ejemplares.

Según los biólogos marinos, conociendo estos epialelos metaeestables, basta con tomar una muestra de ADN de un pez para saber si estuvo o no expuesto a una ola de calor o a condiciones ambientales anormales durante sus primeras etapas de vida.

“Puesto que los mecanismos epigenéticos están presentes en todos los animales, esto podría servir para monitorizar no solo a una especie como la lubina, sino también a otras, sean peces o no, que respondan a las perturbaciones del medio”, según el investigador. Piferrer ha asegurado que la identificación de este tipo de marcas epigenéticas conservadas en grupos de especies podría ser una herramienta clave para evaluar los efectos del calentamiento global a gran escala.

Fuente: EFE VERDE, Ambientum

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