Los científicos han estudiado las ranas de charco para identificar puntos críticos de variación genética y lugares donde la disaster climática podría acabar con poblaciones demasiado homogéneas para adaptarse.
Incluso las especies más extendidas podrían ser genómicamente vulnerables a la disaster climática, advierten los científicos. Al estudiar el ADN de las ranas de charco que viven en las selvas tropicales de África central, los científicos descubrieron que las áreas de alta variación ambiental fomentan una alta variación genética. Si se pierden estos hábitats variados y las ranas que viven allí, también se podrían perder las variantes genéticas que podrían haber permitido a la especie evolucionar para sobrevivir a la disaster climática. Mientras tanto, las poblaciones con baja variación genética podrían extinguirse rápidamente al no poder adaptarse.
«En normal, cuanto mayor sea la variación genómica dentro de una población, más possible será que puedan responder a los cambios en su entorno, como el cambio climático futuro», dijo la Dra. Courtney Miller de la Universidad de Nueva Orleans, autora principal del estudio. en Fronteras en Ciencias de la Conservación.
«Queríamos identificar los impulsores de la variación genómica y cómo las poblaciones podrían responder al cambio climático futuro», añadió el Dr. Geraud Tasse Taboue de la Universidad de Buea, segundo autor.
Supervivencia del más apto
Se espera que la disaster climática cambie la faz del mundo muy rápidamente. Si los animales no pueden encontrar hábitats adecuados, tendrán que adaptarse, ya sea evolucionando o realizando cambios de comportamiento. Cuanta mayor diversidad genética tenga una especie, más probabilidades tendrá de evolucionar con éxito para sobrevivir.
Se prevé que los bosques tropicales del golfo de Guinea y de la cuenca del Congo se verán especialmente afectados por la disaster climática. Estos bosques también son puntos críticos de biodiversidad. Varios factores podrían contribuir a esto, al separar las poblaciones de una especie entre sí para que se vuelvan más distintas con el tiempo: distancia, barreras físicas como grandes ríos, variación ambiental y fragmentación del bosque durante el Pleistoceno.
Una especie muy extendida como las ranas de charco constituye un modelo splendid para desentrañar el impacto de estos factores en la variación genética, lo cual es elementary para comprender la vulnerabilidad genómica de las especies: la probabilidad de que puedan adaptarse evolutivamente al cambio climático.
Los científicos tomaron muestras de 191 ranas en una variedad de lugares y hábitats diferentes, extrajeron ADN y mapearon la aparición de diferentes variantes. Luego utilizaron variables ambientales vinculadas a la biología y el comportamiento de las ranas para mapear las diferencias entre los hábitats de las ranas: la temperatura y las precipitaciones anuales y cuánto variaron a lo largo del año, y la cantidad de precipitación en el trimestre más frío del año.
Utilizaron proyecciones de cómo cambiarán estas variables con la disaster climática para modelar el hábitat futuro de las ranas. También estudiaron modelos del clima pasado para comprender cómo la disponibilidad de hábitat en el Pleistoceno podría afectar la variación precise.
Puntos críticos de hábitat
Combinar estos datos y analizarlos con métodos estadísticos especializados permitió a los científicos identificar las fuerzas más importantes que impulsan la variación genética de las ranas de charco y determinar áreas donde las ranas serían más vulnerables genómicamente. El equipo descubrió que, en el caso de las ranas de charco, la variación genética estaba influenciada por la distancia entre los sitios, pero principalmente predicha por su entorno. Los patrones estacionales de precipitación fueron particularmente influyentes. Los paisajes con múltiples tipos de hábitat muy próximos también se superpusieron con áreas de alta variación genética.
«La variación en la precipitación es el issue principal en la variación genómica asociada al medio ambiente para esta rana», dijo Miller. «Las ranas que se encuentran en las tierras altas de Camerún, el ecotono de bosque y sabana del centro-sur de Camerún, a lo largo del ecuador y desde la costa hasta el inside de Gabón, pueden tener más probabilidades de seguir el ritmo del cambio climático futuro».
Los científicos también identificaron varias áreas donde las poblaciones de ranas pueden no tener suficiente variación genética para poder adaptarse a cambios abruptos de hábitat; por ejemplo, en el suroeste de Gabón.
El equipo sugiere que estos hallazgos, y investigaciones similares sobre diferentes especies, podrían ser útiles para planificar intervenciones de conservación. Sin embargo, los científicos advierten que su análisis sólo captura parcialmente la variación genética de las ranas, y que para comprender completamente el impacto de estas variantes en la supervivencia futura de las ranas de charco necesitaremos vincularlas con rasgos fenotípicos.
«No pudimos identificar variantes bajo selección, lo que podría haber proporcionado información adicional sobre el potencial adaptativo», dijo Tasse Taboue. «Pero los esfuerzos de conservación podrían centrarse en preservar áreas con alta variación genómica, bajo el supuesto de que estas áreas albergan individuos que tienen más probabilidades de persistir dado el cambio ambiental».
Citación:
La variación ambiental predice patrones de variación genómica en una rana del bosque tropical africano, Frontiers in Conservation Science (2024). DOI: 10.3389/fcosc.2024.1366248
Este artículo by Frontiers fue publicado por primera vez por Phys.org el 5 de junio de 2024. Imagen principal: una imagen de una rana de charco de África central, tomada por el Dr. Hilton Oyamaguchi y proporcionada con su amable permiso. Crédito: Dr. Hilton Oyamaguchi.
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