Las temperaturas elevadas asociadas con el calentamiento global pueden dar lugar a cambios en una variedad de rasgos visuales (fenotípicos) en los peces y afecta a genes claves para su supervivencia, desarrollo y crecimiento, según apunta el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en una nota de prensa. El hallazgo viene dado por un estudio que muestra, por primera vez en peces, que temperaturas ligeramente elevadas y constantes, o cambios de temperatura tras un proceso de aclimatación, todas ellas dentro del rango predicho por los últimos modelos de calentamiento global, originan diferencias visibles y duraderas en los animales.
El estudio contribuye a conocer mejor el futuro impacto del cambio global en los peces a través de modificaciones que modulan la expresión de los genes sin modificar su secuencia en el ADN. Son las denominadas modificaciones epigenéticas, que pueden verse influidas por factores ambientales y tener lugar en todo el el conjunto de genes de la célula (genoma). "La forma en que las señales ambientales son percibidas e integradas en el genoma es todavía poco comprendida y constituye un tema central en el estudio de la biología del desarrollo en un contexto ecológico", explica el director del estudio, Francesc Piferrer, profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Ciencias del Mar.
En animales acuáticos cuya temperatura corporal varía según la del medio ambiente (poiquilotermos) -como los analizados en el estudio-, la temperatura tiene efectos sobre la química del ADN, y en concreto sobre la metilación global. La metilación del ADN es un cambio químico singular previo al proceso de silenciación o expresión de un gen. Es un mecanismo de los denominados epigenéticos y que, por tanto, pueden verse influidos por factores ambientales. El trabajo, que refiere aumentos de 2°C, detalla que estas variaciones en la temperatura resultan en diferencias en la metilación global del ADN y en la expresión de genes claves para la supervivencia, desarrollo y crecimiento de los peces.
Piferrer explica: “Nuestro estudio muestra que temperaturas elevadas y constantes o cambios de temperatura tras la aclimatación, todas ellas dentro del rango predicho por los últimos modelos de calentamiento global (de 2 a 4°C), causan diferencias en la metilación global del ADN y en la expresión de genes relacionados con la respuesta al estrés, el crecimiento de los músculos y con la formación de órganos, entre otros. Todos ellos son esenciales para la supervivencia y el desarrollo”.
“Es importante destacar que estos efectos dependen del estadio de desarrollo del pez, ya que son evidentes en larvas pero no en juveniles. Sin embargo, los efectos en los juveniles también podrían ocurrir con mayores tiempos de exposición o temperaturas más altas”, señala Piferrer.
El científico añade que en los últimos años se están acumulando evidencias sobre el impacto de los factores ambientales en los mecanismos epigenéticos que regulan directamente la expresión génica y conducen a consecuencias fenotípicas duraderas. "También es cada vez más evidente que los cambios epigenéticos contribuyen a la plasticidad fenotípica”, señala.
Los autores defienden que los estudios futuros sobre las posibles consecuencias del cambio climático en los ecosistemas marinos en general, y en los peces en particular, también deberían considerar la existencia de este tipo de alteraciones epigenéticas. Asimismo, “los muestreos de campo para determinar efectos del cambio climático deberían tener en cuenta la existencia de periodos sensibles durante el desarrollo temprano”, concluye Piferrer.
El trabajo, liderado por investigadores del CSIC y cuyo primer autor es la investigadora Dafni Anastasiadi, se publica en la revista Scientific Reports.
2017-10-01
