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De renacuajo a sapo a toda velocidad para sobrevivir

Fuente: Casa de la Ciencia-Delegación del CSIC Andalucía

casa de la ciencia , CSIC , renacuajo


20 de octubre de 2017

Un equipo de investigadores con participación de la Estación Biológica de Doñana (EBD), centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Sevilla, ha descubierto los mecanismos que permiten a las larvas del sapo de espuelas (Pelobates cultripes) acelerar de forma considerable su desarrollo ante la inminente desecación de las charcas. La lógica de este rápido crecimiento está en que los renacuajos necesitan obligatoriamente un medio con agua para desarrollarse, en cambio tras la metamorfosis los sapos, aunque sean aún juveniles, son terrestres.

1_IGMpeqAnte el riesgo de desecación, tan característico por ejemplo en áreas mediterráneas, la única forma que tienen las larvas de sobrevivir es superar cuanto antes el paso de renacuajo a sapo. Esta plasticidad y capacidad de adaptación de los organismos ante situaciones extremas es un dato ya conocido; lo novedoso del estudio es que el equipo ha comprobado que en especies adaptadas a crecer en charcas efímeras en el desierto, el desarrollo acelerado se queda fijado como un rasgo permanente de su proceso evolutivo, es decir, van a seguir creciendo rápidamente aún cuando no estén amenazadas por la desecación. La investigación aparece en el último número de Nature Communications.

Explica Iván Gómez-Mestre, investigador de la EBD y miembro del equipo, que las larvas consiguen la aceleración incrementando los niveles de dos hormonas principales, la tiroidea y la corticosterona, aumentando su tasa metabólica hasta triplicarla. “Los ejemplares logran evadirse de la trampa que constituye la charca secándose con una metamorfosis a un tamaño menor y consumiendo sus reservas energéticas. En el estudio demostramos que otras especies de sapo de espuelas, especialistas de charcas efímeras del desierto norteamericano, han evolucionado llevando estos mecanismos al extremo, mostrando de forma constitutiva unos niveles muy elevados de tiroidea y corticosterona, y un metabolismo diez veces superior al de los sapos de espuela ibéricos”, puntualizó.

Añade además que en el marco del estudio han comprobado que la fijación de este rasgo ha sido tal que la especie ya no responde al riesgo de desecación de la charca, sino que su desarrollo larvario está permanentemente acelerado, hasta el punto de ser el anfibio con el periodo larvario más rápido del mundo. “Esta fijación por selección natural de un proceso que en origen era facultativo o plástico, es una de las aún escasas demostraciones del mecanismo de acomodación genética”, enfatiza Gómez-Mestre.

Un “punto caliente” de la Biología evolutiva

2_IGMpeqRecuerdan los investigadores que La teoría evolutiva actual se apoya en las bases que sentó la conocida como “Síntesis Moderna” en la primera mitad del siglo XX, que era el resultado de la combinación de la teoría darwinista de selección natural con las leyes de la herencia descritas por Mendel. Sin embargo, en la actualidad un número creciente de investigadores reivindica la necesidad de avanzar el paradigma en una nueva teoría de la “Síntesis Extendida”, en la que se incorporen procesos como el hecho de que los organismos varían su apariencia y comportamiento en función de las condiciones ambientales.

Apunta Gómez-Mestre que “dependiendo de la percepción del ambiente, los organismos alteran sus niveles hormonales y su metabolismo para tratar de adecuar su desarrollo y su apariencia a las condiciones imperantes. Uno de los mayores desafíos actuales en Biología evolutiva es comprobar si esas alteraciones tienen solamente una repercusión ecológica a corto plazo, o si por el contrario pueden llegar a fijarse bajo selección, dando lugar a diferencias entre especies que se adaptan a vivir en ambientes dispares. Ese proceso por el cual respuestas inducidas por el ambiente llegan a fijarse genéticamente en diferencias entre especies se conoce como acomodación genética y es uno de los conceptos más calientes y controvertidos hoy en Biología evolutiva”, concluyó.

 

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