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Cambio Climático, epigenética y evolución: Un desafío

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No hay duda que el clima es un importante motor de la evolución de los seres vivos y que éstos, a su vez, afectan los ambientes donde viven, modificándolos. Esta relación bidireccional ha sido fundamental en la evolución tanto de los seres vivos como de los diferentes climas de la Tierra. En este escenario los seres vivos responden adaptativamente a los cambios ambientales (esto corresponde a la plasticidad fenotípica), que se explican en términos mecanicistas como modificaciones de sus epigenomas (cambios epigenéticos) y modificaciones genéticas (polimorfismos genéticos). Además, los mismos factores ambientales actúan como agentes seleccionadores, permitiendo la reproducción diferencial de unos organismos sobre otros. De hecho, el cambio climático pudo haber sido una de las fuerzas impulsoras de la evolución humana a inicios del Paleolítico, lo cual pudo haber permitido la transición de nuestros ancestros homínidos a los humanos anatómicamente modernos, según lo que han señalado algunos estudios recientes. Por ello, es importante estimular los estudios que permitan anticiparse las posibles consecuencias del cambio climático, que estamos viviendo, tanto sobre la flora y la fauna del planeta, así como también sobre nosotros mismos. Esto último trasciende lo meramente académico, penetrando en todos los aspectos de la vida de nuestras sociedades, de cada uno de nosotros.

Evolución.

La evolución es la rama de la biología que estudia los cambios que han sufrido los seres vivos a lo largo del tiempo y que han permitido dar lugar a la abrumadora diversidad de especies que hoy podemos observar. En ciencias la forma de explicar los fenómenos naturales (ej., evolución biológica) es a través de Teorías y Modelos. En este sentido, todos hemos oído escuchar sobre la Teoría de la Evolución propuesta por Charles Darwin. Si bien esta teoría ha ido “evolucionando” y se ha ido matizando con nuevos conocimientos, ha sido incapaz de explicar algunas cosas que hoy nos parecen importantes, tales como las herencias inter y transgeneracionales. Al respecto, es claro que no hay duda que los genes -mediante a aparición de polimorfismos genéticos- son fundamentales en el proceso evolutivo. Sin embargo, nuevas líneas de evidencias dan un papel cada vez más relevante a mecanismos que no pasan por la secuencia genómica, me refiero a procesos de carácter epigenético. De hecho, es un tanto irónico afirmar que la teoría evolutiva, que inicialmente se centraba solo en los genes y que, en general, negaba la teoría de los caracteres adquiridos, está cambiando gracias a la incorporación de nuevos conceptos. Me refiero particularmente a determinados elementos lamarckianos, o para decirlo en fácil: “la herencia de los caracteres adquiridos”.

Lo nuevo.

Nuevas corrientes de pensamiento enfatizan que la herencia sobrepasa el nivel genético, por lo que no puede ser reducida únicamente a él. En este contexto, se postula la existencia de varios sistemas o canales de herencia, todos los cuales tienen relevancia evolutiva. Así la ecología y la evolución de las poblaciones y las especies están intrínsecamente vinculadas a la función del grupo y al comportamiento social. Es decir, los entornos bióticos y abióticos pueden tener consecuencias de largo alcance para el comportamiento social a través de mecanismos epigenéticos, los que modifican los procesos fisiológicos y fenotípicos del organismo. El entorno afecta la fisiología de los individuos a través de mecanismos epigenéticos (plasticidad fenotípica) y la fisiología individual influye en las interacciones específicas entre poblaciones y diferentes factores abióticos (adaptabilidad). En un nivel más alto de organización, las interacciones específicas pueden escalar a estados sociales de grupos y afectar a las poblaciones al alterar la dispersión y el flujo de genes (ej. alterar procesos reproductivos).


Es importante estimular los estudios que permitan anticiparse las posibles consecuencias del cambio climático, que estamos viviendo, tanto sobre la flora y la fauna del planeta, así como también sobre nosotros mismos.

Podemos afirmar que la integración de diferentes niveles de plasticidad y adaptabilidad en modelos ecológicos permitiría obtener una comprensión más global de la variación de rasgos y una evaluación realista del desempeño futuro, y la distribución de diferentes poblaciones animales. Sería de enorme importancia poder construir enfoques multidisciplinarios que logren integrar varios niveles de variación intraespecífica, y su efecto sobre la variación fenotípica y fisiológica. Esto último permitiría entender, manejar y conservar diferentes poblaciones animales bajo un cambio climático que estamos viviendo y que ya es imposible revertir.

El ser humano.

En cuanto a la evolución y la epigenética en humanos, se puede señalar que la epigenética se ha convertido en una revolución en la evolución biológica. Como lo he indicado en otras columnas, los efectos epigenéticos de nuestros ancestros pueden mantenerse por dos o tres generaciones. Es decir, no sería descabellado afirmar que los procesos epigenéticos pueden considerarse una forma de rápida evolución de los organismos (en especial en los animales), cambios evolutivos de rápida “edición”, de unas pocas generaciones a otras, “el micro”, a diferencia de los cambios a nivel genético, “el macro”, que permitiría cambios más estables y duraderos.

Ahora bien, con todos los cambios ambientales, relativamente rápid0s que hemos observado y vivido en los últimos años, ¿sería sensato pensar que estamos en un proceso de rápida evolución epigenética?  Bueno, si tomamos la información que existe hasta el momento, la respuesta parece ser sí, ya que los que mejor se adapten a esas condiciones del ambiente podrán evolucionar desarrollando características que sus ancestros no tenían. Así, la epigenética tendría un importante papel en la evolución, cuando los cambios ambientales son rápidos. La evolución, como la entendemos, debe referirse a un conjunto de cambios o transformaciones a través del tiempo (micros y macros) que origina diversidad en las especies, aquellas que mejor se han adaptado a los cambios, cambios rápidos y cambios lentos.

Nuestro incierto futuro

Sin caer en presagios optimistas o pesimistas, debemos ser ante todo realistas. Las evidencias son claras, los cambios están ocurriendo a velocidades nunca antes descritas. No tenemos ejemplos, nunca una sociedad humana ha estado en esta situación, y esto nos pone en tensión con nosotros mismos. Se trata de cómo los entornos, al cambiar de manera cada vez más rápida, genera presiones evolutivas sobre nuestros entornos y sobre nuestras propias sociedades. Y es aquí donde debemos actuar como sociedad y no como políticos, científicos o empresarios: “no es cuestión de crecimiento sostenido, ni de edición genética o de productividad”. Se trata de cómo poder afrontar, juntos, los cambios que se vienen y no morir en el intento

TAGS: #CambioClimatico #Epigenética Evolución

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Comentarios

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02 de Julio

Algo más concreto:

Phenotypic plasticity and epigenetics of fish: embryo temperature affects later-developing lift-history traits.

Temperature during embryonic development affects ecological traits and influences the ability to rapidly adapt to the prevailing conditions in changing environments. Here, we review examples of how these developmental effects are manifested in life-history traits from studies of various fish species, with examples of impacts on somatic growth, age at migration and maturation, gonad allocation and egg size. Temperature during embryogenesis appears important for some behavioural decisions, such as when maturing Atlantic salmon Salmo salar return home from the ocean for spawning in distant rivers during summer. In some species, early temperature influences sex determination. The temperature level during embryogenesis may preadapt the fish to maximize offspring production under the thermal conditions encountered at the embryo stage. This thermal influence is a phenotypically plastic response that triggers polyphenism in salmonids and may be a first step in speciation of North American darters (Percidae). The responses to early temperature appear to be regulated by epigenetic mechanisms, such as DNA methylation, histone modification and micro RNAs. DOI: 10.3354/ab00707

02 de Julio

Algo a tener presente: Se está acumulando evidencia de que los impactos adversos del cambio climático se distribuyen de manera desigual, lo que afecta a las poblaciones más vulnerables del mundo de manera desproporcionada. Los estudios que integran los exámenes de experiencias vividas con formas culturales y sus consecuencias biológicas prometen contribuir con un conocimiento importante sobre cómo los humanos comprenden y se recuperan de los eventos climáticos de generación en generación.

anysur

03 de Julio

me intriga conocer este nuevo especimen que ud. describe.

03 de Julio

No entiendo lo que quiere decir con : “este nuevo espécimen”.

anysur

04 de Julio

En sus palabras “La evolución es la rama de la biología que estudia los cambios que han sufrido los seres vivos a lo largo del tiempo y que han permitido dar lugar a la abrumadora diversidad de especies que hoy podemos observar”, es decir, se va a generar un nuevo homo sapiens… como sera?

04 de Julio

“…es decir, se va a generar un nuevo homo sapiens…”

De hecho, siempre estamos evolucionando… agentes seleccionadores están constantemente operando sobre una “biología plástica” de continuos cambios tanto genéticos como epigenéticos… ¿Cómo responderán las diferentes especies a los variados estímulos, eo es s algo que no podemos predecir, pero responderán adaptativamente y llegaran a ser diferentes?…

anysur

04 de Julio

Estimado no entiendo, mi descendencia viene con una carga genetica atroz, a uno no le enseñan discriminar pareja por su calidad genetica, en fin, lo practico, que se hace/como me adapto yo como madre para que no desarrollen estas varias enfermedades cronicas no trasmisibles durante el trascurso de sus vidas.
No entiendo, hay tanto adolescente y adulto joven aquejados de trastorno de sueño, de crisis de panico,con depresion, con enfermedad autoinmune, enfermendades no trasmisibles, etc, que no se veo una mejora evolutiva; no estamos como los norcoreanos, pero no veo un planteamiento como sociedad a mejorar, a estar mas sanos, a vivir mejor.

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