¿Puede el mestizaje proteger a las especies en peligro de extinción de la emergencia climática? | Evolución

TEl Canal de Navegación de Houston es un hogar de basura para un pez. Es uno de los puertos más activos del mundo y todo ese tráfico ha hecho que el agua se vuelva resbaladiza con químicos tóxicos. Sin embargo, el pez killi del Golfo ha encontrado una manera: ha desarrollado resistencia a la contaminación al cruzarse con una especie diferente, el pez killi del Atlántico, que resultó tener una mutación útil.

El cruzamiento, o hibridación, es más común en la naturaleza de lo que solíamos pensar y, dado que el calentamiento global hace que los animales se trasladen a áreas con temperaturas más bajas, es posible que se mezclen más especies. En Alaska y Canadá, la gente ya ha visto osos grolares, resultado de los grizzlies que se mudaron al territorio de los osos polares para escapar del calor.

Recientemente, los conservacionistas han propuesto que podríamos cruzar animales por su propio bien. Piensan que, al igual que la nueva defensa contra la contaminación del pez killis del Golfo, la hibridación podría dar a los animales vulnerables una ventaja evolutiva en la carrera para adaptarse genéticamente al calentamiento global. Su tolerancia a temperaturas más altas y océanos ácidos podría mejorar.

Otros temen perder especies milenarias al mezclarse con diferentes animales. Este debate revela un abismo dentro de la conservación, que gira en torno a la pregunta: ¿podemos proteger a los animales mientras los obligamos a cambiar?

Un oso grolar criado en cautiverio, o pizzly. Fotografía: Reddit

“Muchas cosas hibridan todo el tiempo”, dice Michelle Marvier, bióloga conservacionista de la Universidad de Santa Clara en California. Ocurre en plantas, peces, anfibios e incluso algunos mamíferos. De hecho, muchos de nosotros llevamos rastros de neandertales y denisovanos en nuestro ADN, prueba de que nos mezclamos con otras especies humanas. “Eso pueden ser algo que conduzca a un callejón sin salida evolutivo porque la descendencia es estéril o podría estar a medio camino de la adaptación evolutiva”, dice ella.

Es el segundo aspecto el que está despertando interés. Para las especies que tienen mucho tiempo entre generaciones, hay menos oportunidades de que surjan mutaciones potencialmente útiles, por lo que si el entorno cambia rápidamente, la evolución normal probablemente será demasiado lenta para que esos animales se adapten y sobrevivan. La hibridación podría proporcionar un atajo al traer rápidamente genes de fuera del acervo genético normal.

“Cuando se cruzan diferentes especies, la verdadera motivación es crear nuevas combinaciones de genes y aumentar la diversidad genética”, dice Madeleine van Oppen, genetista ecológica de la Universidad de Melbourne. Esa diversidad aumenta el potencial de nuevas adaptaciones que podrían salvar a las especies de la extinción provocada por el calentamiento global, al igual que el killifish del Golfo se salvó de la contaminación por la mutación del killifish del Atlántico.

Van Oppen trabaja con corales, la mitad de los cuales han desaparecido en los últimos 30 años, en gran parte debido al calentamiento global. Al cruzar corales en el laboratorio, crea nuevos descendientes híbridos y los prueba para ver cómo se mantienen en condiciones más cálidas. Ella y sus colegas demostraron recientemente que algunos híbridos de coral sobrevivieron hasta un 34 % mejor a temperaturas y CO más altos2 presión que sus padres.

Pero no todas las especies se pueden criar y probar en el laboratorio. En cambio, los conservacionistas podrían trasladar una especie al hábitat de otra y esperar que se reproduzcan. Si bien nadie ha intentado aún hacer híbridos resistentes al clima de esta manera, el enfoque se ha utilizado para combatir la endogamia en especies de las que solo quedan unos pocos individuos.

Un gato montés europeo en Glen Feshie en las Highlands escocesas.
Un gato montés europeo en Glen Feshie en las Highlands escocesas. Fotografía: Mark Hiken/Alamy

La pantera de Florida es un ejemplo clave. A mediados de la década de 1990, solo quedaban unos 25 y los científicos pensaron que se extinguirían en dos décadas. Como último intento por salvarlos, los conservacionistas trasladaron ocho panteras de Texas a su hábitat para aumentar la diversidad genética. “Pero no sin mucho debate y angustia sobre lo que eso significaría”, dice Marvier. Treinta años después, todavía hay panteras en Florida, pero “¿sigue siendo la pantera de Florida si trajeras panteras de Texas para cruzarlas?”

La preocupación de obligar a una especie amenazada a hibridarse es que, en lugar de salvarla, haces lo contrario: hacer que se extinga. Su genoma ya no sobrevive en su forma original. Los genes de los recién llegados eventualmente inundan los de los habitantes originales, sin dejar rastro de lo que alguna vez los hizo únicos.

Esto es lo que enfrentan algunos de los gatos monteses de Europa. En Escocia, solo quedan unos pocos cientos y un informe de 2019 de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza encontró que la principal amenaza para ellos es el cruce con gatos domésticos. Lo que ahora deambula por las Tierras Altas de Escocia, dice el informe, es principalmente un “enjambre híbrido” de gatos salvajes con diferentes grados de hibridación doméstica.

La situación parece cada vez más similar en las montañas suizas del Jura, dice el biólogo conservacionista Juan Montoya-Burgos de la Universidad de Ginebra. Los gatos monteses que tienen algunos genes domésticos “no son un gran problema si son capaces de sobrevivir e interactuar y desempeñar su papel ecológico”, dice, pero él y su colega Mathias Currat han demostrado a través de modelos que, tal como están, los gatos monteses Jura volverse genéticamente indistinguibles de los gatos domésticos en un siglo.

Cómo les irá entonces es una incógnita, pero sabemos que la hibridación extensiva puede resultar en la pérdida de adaptación al entorno local. En las Montañas Rocosas de América del Norte, esto parece estar ocurriendo con la trucha degollada, un animal tan simbólico que es el pez estatal de siete estados de EE. UU.

“Las truchas nativas se han adaptado para persistir ante cambios ambientales extremos a lo largo del tiempo: ya sabes, inundaciones, incendios forestales, glaciaciones”, dice el ecologista acuático Clint Muhlfeld del Servicio Geológico de EE. UU. Pero a medida que se reproducen con la trucha arcoíris invasora, liberada por millones para las poblaciones de peces durante el siglo XX, la colección de genes que juntos son responsables de esas adaptaciones se rompe.

La trucha asesina del noroeste del Pacífico americano.
La trucha asesina del noroeste del Pacífico americano. Fotografía: Alamy

Esto, potencialmente junto con malas combinaciones de genes nuevos, tiene efectos perjudiciales más adelante en la línea generacional. En la trucha degollada, los híbridos producen cada vez menos descendencia cuanto más ascendencia de trucha arcoíris tienen. “Con tan solo un 20 % de hibridación, se ve una disminución de al menos un 50 % en la aptitud y hemos visto este patrón en diferentes poblaciones”, dice Muhlfeld.


BEntonces, es comprensible desconfiar de la hibridación facilitada por humanos. Pero Marvier argumenta que escenarios tan terribles son raros. “La mayoría de las especies introducidas son perfectamente benignas”, dice ella. En una revisión reciente, ella y sus colegas encontraron que, si bien muchos estudios destacan la hibridación de “invasores” como una amenaza para las especies nativas, pocos produjeron evidencia real de efectos dañinos, como crecimiento o fertilidad deficientes. El documento argumenta que si una especie nativa cambia, pero de una manera adaptativa que funciona dentro de su ecosistema, no necesariamente debe verse como una pérdida.

No todos están de acuerdo. “En el campo, me maravillo de las adaptaciones peculiares y altamente idiosincrásicas que [different species] han evolucionado”, dice el ecologista Daniel Simberloff de la Universidad de Tennessee. “Simplemente no puedo ser animado por el tipo de cosas que [Marvier and others] estamos hablando como un reemplazo “. Él no está solo. Lo último que queremos es tener tanto flujo de genes que perdamos ese carácter distintivo de la especie que estamos tratando de proteger, dice Karin Pfennig, bióloga evolutiva de la Universidad de Carolina del Norte.

Desde la perspectiva de Van Oppen, idealmente mantendríamos todas las especies exactamente como están, pero ya no “tenemos ese lujo porque el medio ambiente está cambiando muy rápidamente y la pérdida de biodiversidad es muy rápida”. En otras palabras, si no podemos salvar los que tenemos, tal vez podamos ayudar a la naturaleza a crear otros nuevos que tengan más probabilidades de sobrevivir.

Tales compensaciones ocurren en la naturaleza. Por ejemplo, las hembras del sapo pata de espuela de las llanuras que viven en el desierto de Nuevo México prefieren aparearse con un sapo pata de espuela mexicano que con los de su propia especie, pero solo si su estanque se está secando. Los renacuajos híbridos se desarrollan más rápido y tienen más posibilidades de llegar a la edad adulta antes de que desaparezca el agua. Sin embargo, es una elección difícil, porque solo las hijas híbridas son fértiles.

Pfennig, que estudia las patas de espuelas, sospecha que la hibridación desempeñó un papel importante en el motivo por el cual las espátulas de las llanuras se mudaron de sus pastizales ancestrales al desierto, porque “puede permitir que las especies se trasladen a nuevos hábitats en los que de otro modo no podrían vivir”. No es un gran salto pensar que podría hacer lo mismo para las especies que se encuentran en entornos nuevos o drásticamente alterados debido al calentamiento global.

Sin embargo, la adaptación de genomas mediante la hibridación “es una herramienta realmente contundente”, dice Simberloff. “Es como usar un mazo en cirugía”, dice, mientras que la edición genética nos daría un control mucho más preciso. Destaca un caso de planta, el del castaño americano, que estaba muy extendido hasta que un hongo causante del tizón importado accidentalmente las infectó.

La gente ha intentado durante un tiempo hibridar el castaño americano con el resistente castaño chino. “Crecen hasta llegar a estar así de altos”, dice con una mano junto a su pecho, “y luego la plaga los atrapa”. Pero los científicos ahora han logrado adaptar el castaño americano con un gen de trigo que les da resistencia. Esto, en la analogía de la cirugía de Simberloff, es el bisturí.

Una hembra de sapo pata de espuela de las llanuras se aparea con un sapo pata de espuela mexicano macho.
Una hembra de sapo pata de espuela de las llanuras se aparea con un sapo pata de espuela mexicano macho. Fotografía: Catherine Chen/davidpfenniglab.com

Pero el biólogo evolutivo Andrew Whitehead, de la Universidad de California, Davis, que estudia los killifish del Golfo, no ve esto como una opción viable para la mayoría de las especies. Él dice que sabemos muy poco acerca de cómo el cambio o la inserción de genes afectará a los animales una vez que estén en la naturaleza. “Creo que somos tontos al pensar que podemos diseñar genéticamente una criatura preparada para el futuro”.

Sin embargo, la evolución tampoco hará el trabajo por nosotros sin ayuda, dice. La gente interpreta la historia sobre los killifish del Golfo en el sentido de que la evolución proporcionará soluciones a la contaminación y el calentamiento global, “pero esa es exactamente la interpretación equivocada porque es una excepción”. Su propia solución es más simple y, como muestran las conferencias sobre el cambio climático de la ONU, más complicada. “¿Qué tal quemar menos combustibles fósiles? Sabemos que eso va a funcionar”.

Es difícil estar en desacuerdo. Proteger una por una a todas las especies excepto a las más carismáticas e importantes es imposible, dice Montoya-Burgos, independientemente de las herramientas que utilicemos. “Necesitamos actuar en la fuente del problema, que es el cambio climático”.

Si bien eso es indudablemente cierto, ya se ha hecho algo de daño y será difícil revertirlo. Solo toma Florida. Su población de panteras se desplomó originalmente debido a accidentes de tráfico y presas desaparecidas, pero arreglar eso podría no importar a largo plazo. “Todavía no van a lograrlo, probablemente”, dice Simberloff, “porque Florida se está hundiendo”. Esto nos lleva de regreso a esa pregunta difícil: si no podemos salvarlos como son, ¿deberíamos intentar salvarlos como algo más?

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