Concepto artístico que ilustra el rango geográfico decreciente del rinoceronte y la pérdida de variabilidad genética. Crédito:la obra de arte es cortesía de Mark Belan, artscistudios.com
El cambio climático y la destrucción del hábitat pueden haber causado ya la pérdida de más de una décima parte de la diversidad genética terrestre del mundo, según una nueva investigación dirigida por Moises Exposito-Alonso de Carnegie y publicada en Science . Esto significa que puede que ya sea demasiado tarde para cumplir el objetivo propuesto por las Naciones Unidas, anunciado el año pasado, de proteger el 90 % de la diversidad genética de todas las especies para 2030, y que tenemos que actuar con rapidez para evitar más pérdidas.
Varios cientos de especies de animales y plantas se han extinguido en la era industrial y la actividad humana ha impactado o reducido la mitad de los ecosistemas de la Tierra, afectando a millones de especies. La pérdida parcial del rango geográfico disminuye el tamaño de la población y puede impedir geográficamente que las poblaciones de la misma especie interactúen entre sí. Esto tiene serias implicaciones para la riqueza genética de un animal o planta y su capacidad para enfrentar los próximos desafíos del cambio climático.
"Cuando quitas o alteras fundamentalmente franjas del hábitat de una especie, restringes la riqueza genética disponible para ayudar a esas plantas y animales a adaptarse a las condiciones cambiantes", explicó Exposito-Alonso, quien ocupa uno de los prestigiosos puestos de Staff Associate de Carnegie, que reconoce excelencia profesional temprana, y también es profesor asistente, por cortesía, en la Universidad de Stanford.
Hasta hace poco, este importante componente se ha pasado por alto al establecer objetivos para preservar la biodiversidad, pero sin un grupo diverso de mutaciones genéticas naturales en las que basarse, las especies tendrán una capacidad limitada para sobrevivir a las alteraciones en su área de distribución geográfica.
Infografía que ilustra cómo la pérdida de hábitat está relacionada con la pérdida de diversidad genética y el riesgo de extinción. Crédito:la ilustración es cortesía de Mark Belan, artscistudios.com
En la cultura popular, las mutaciones transmiten superpoderes que desafían las leyes de la física. Pero en realidad, las mutaciones representan pequeñas variaciones naturales aleatorias en el código genético que podrían afectar positiva o negativamente la capacidad de un organismo individual para sobrevivir y reproducirse, transmitiendo los rasgos positivos a las generaciones futuras.
"Como resultado, cuanto mayor sea el conjunto de mutaciones a las que puede recurrir una especie, mayores serán las posibilidades de tropezar con esa combinación afortunada que ayudará a una especie a prosperar a pesar de las presiones creadas por la pérdida de hábitat, así como los cambios de temperatura y patrones de precipitación", agregó Exposito-Alonso.
Él y sus colaboradores se propusieron desarrollar un marco basado en la genética de poblaciones para evaluar la riqueza de mutaciones disponibles para una especie dentro de un área determinada.
Analizaron datos genómicos de más de 10.000 organismos individuales de 20 especies diferentes para demostrar que la vida vegetal y animal terrestre de la Tierra ya podría estar en un riesgo mucho mayor por la pérdida de diversidad genética de lo que se pensaba anteriormente. Debido a que la velocidad a la que se recupera la diversidad genética es mucho más lenta que a la que se pierde, los investigadores la consideran efectivamente irreversible.
Infografía que ilustra que la pérdida de biodiversidad genética ya supera los objetivos de conservación de la ONU. Crédito:la ilustración es cortesía de Mark Belan, artscistudios.com
"La herramienta matemática que probamos en 20 especies podría expandirse para hacer proyecciones genéticas de conservación aproximadas para especies adicionales, incluso si no conocemos sus genomas", concluyó Exposito-Alonso. "Creo que nuestros hallazgos podrían usarse para evaluar y rastrear los nuevos objetivos de sustentabilidad global, pero todavía hay mucha incertidumbre. Necesitamos hacer un mejor trabajo en el monitoreo de las poblaciones de especies y desarrollar más herramientas genéticas".
"Moi adoptó un enfoque audaz y creativo para investigar una pregunta científica que es crucial para que los encargados de la formulación de políticas y los conservacionistas comprendan si quieren implementar estrategias que satisfagan los próximos desafíos que enfrenta nuestro mundo", dijo Margaret McFall-Ngai, directora de la recién lanzada División de Carnegie. de Ciencias e Ingeniería de la Biosfera. "Este tipo de coraje intelectual es ilustrativo del modelo Carnegie de hacer ciencia innovadora y el tipo de trabajo que es un sello distintivo de nuestro prestigioso programa Staff Associate".
El equipo de investigación incluyó a miembros del laboratorio de Exposito-Alonso:Lucas Czech, Lauren Gillespie, Shannon Hateley, Laura Leventhal, Megan Ruffley, Sebastian Toro Arana y Erin Zeiss, así como a los colaboradores Tom Booker de la Universidad de Columbia Británica; Christopher Kyriazis de UCLA; Patricia Lang, Veronica Pagowski, Jeffrey Spence y Clemens Weiß de la Universidad de Stanford; y David Nogues-Bravo de la Universidad de Copenhague. El calentamiento global puede disminuir la variedad genética de plantas en Europa Central
