Un organismo diminuto pero vital puede adaptarse al cambio climático con «costos ocultos»

Un estudio reciente muestra que el diminuto crustáceo copépodo es el equivalente en el océano a un canario en una mina de carbón. Una nueva investigación demuestra que estas «vacas del mar» pueden evolucionar para adaptarse al cambio climático, pero podría ser a costa de su resiliencia, según sugiere un estudio reciente de Nature Communications. Lo que es más importante, cualquier cambio en su salud envía ondas a lo largo de la cadena alimentaria.

Cómo se las arregla el copépodo

Al simular condiciones futuras de cambio climático en un laboratorio, es decir, temperaturas más altas y concentraciones oceánicas de dióxido de carbono, los científicos descubrieron que el zooplancton puede adaptarse a aguas más cálidas y ácidas. Eso se debe a que los individuos que no pudieron tolerar las temperaturas más altas y los niveles de acidificación se extinguieron. Después de algunas generaciones, los sobrevivientes mejor equipados pudieron reproducirse a un ritmo normal.

Pero esto los dejó menos capaces de sobrevivir a otros factores estresantes, como la escasez del fitoplancton que comen. Los copépodos se reproducen cada 20 días, lo que brinda a los investigadores la oportunidad de observar cómo casi dos docenas de generaciones se adaptaron al cambio climático. Al principio, sus niveles de reproducción descendieron un poco, pero volvieron a la normalidad después de algunas generaciones, dice la coautora del estudio Melissa Pespeni, bióloga de la Universidad de Vermont. Pero cuando la generación 21 se colocó en aguas más frías, sus niveles de reproducción se desplomaron.

“Están perdiendo mucho. Están gastando su moneda genética, como tú lo harás, mientras se adaptan a expensas de ser capaces de tolerar algo más que el entorno les arroje a continuación”, dice ella. “Sí, hay capacidad de adaptación, pero hay costos ocultos”.

Los copépodos nobles, junto con toda la vida en la Tierra, se han enfrentado a una década particularmente desafiante: los últimos ocho años han sido los más cálidos registrados desde que se iniciaron los registros en 1880, informa el Observatorio de la Tierra de la NASA. La temperatura de la Tierra en 2021 empató a 2018 como el sexto año más cálido registrado, según un análisis de la NASA y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Si, después de un año caluroso, la temperatura del año siguiente baja, la población de copépodos podría enfrentar consecuencias negativas, dice Reid Brennan, coautor principal del estudio de copépodos y biólogo evolutivo marino en el Centro Helmholtz de Investigación Oceánica GEOMAR de Alemania.

Problemas de la cadena de suministro

Los copépodos ocupan un lugar importante en la base de la cadena alimentaria: se alimentan de algas y son consumidos por los peces, incluidos el salmón, el atún y el bacalao. Además de los océanos, también viven en casi todos los hábitats marinos y de agua dulce.

Dado que las condiciones de cambio climático en el laboratorio replicaron entornos de la vida real, dice Pespeni, perder su flexibilidad genética significa que son más susceptibles a los colapsos demográficos. Esto afectaría a toda la cadena alimentaria, dice ella. Las criaturas más grandes, como los peces y las langostas, dice, pueden alejarse de las aguas más cálidas, pero los pequeños copépodos (que miden hasta 2 milímetros) no pueden.

Pespeni y su equipo estudiaron una especie herbívora de copépodos, una población que crece con la proliferación de algas. Luego, las medusas y los peces más grandes se los comen, vinculando las plantas y sus nutrientes, esencialmente, a los peces. “Entonces, si abandonas en medio de esta red alimenticia, te estás perdiendo una conexión vital entre la base y los consumidores de nivel superior”, dice Brennan. “Si tenemos una reducción en el zooplancton, entonces tenemos una reducción en los peces; eso tiene implicaciones para los alimentos que comemos, para el funcionamiento general de los ecosistemas en los océanos, para la fijación de carbono en los océanos, etc.

Los científicos se centraron en una especie de copépodo llamada Acartia tonsa, aunque los peces también comen otras especies de copépodos, junto con otros tipos de zooplancton. Las diferentes especies de copépodos tienen diferentes tolerancias a los niveles de salinidad, temperaturas e hipoxia, o una reducción en los niveles de oxígeno del océano, dice Brennan. Por lo tanto, existe la esperanza de que si las poblaciones de algunas especies de copépodos caen en picado, otras podrían sobrevivir. Varios zooplancton tienen diferentes composiciones de nutrientes, y a los peces les va mejor o peor dependiendo del tipo de zooplancton que estén comiendo, dice.

Otro científico involucrado en el estudio, Hans Dam, oceanógrafo biológico de la Universidad de Connecticut, dice que estaba sorprendido por la velocidad con la que se transformó la especie. “Se adaptan muy rápidamente y llegan al punto en que no pueden mejorar, pero no vuelven a donde estaban antes de ser golpeados por esos factores estresantes”, dice. “Significa que no hay almuerzo gratis con el cambio climático. Siempre hay un precio que pagar”.

Entonces, si de alguna manera pudiéramos frenar el cambio climático y el calentamiento de las aguas y la acidificación de los océanos volvieran a los parámetros normales, dice, las poblaciones que han evolucionado genéticamente para adaptarse al cambio climático podrían no ser capaces de hacerlo nuevamente, tal como fracasaron las del experimento. para prosperar cuando se devuelven a agua más fría y menos ácida.

Históricamente, las especies han evolucionado y se han adaptado a las condiciones cambiantes, pero esos cambios generalmente se han producido de manera más gradual que en las últimas décadas. En última instancia, el clima se está calentando tan rápidamente que la naturaleza no puede seguir el ritmo, advierte Dam. “Esa idea de que la naturaleza se encarga de las cosas es cierta; ha sucedido en el pasado. Las cosas se adaptan», dice. «El problema es que el proceso ha durado muchos, muchos millones de años: lo que tardó millones de años en suceder ahora está sucediendo en ni siquiera un siglo: la naturaleza no puede adaptarse tan rápido».