Cómo los gorriones cantores pueden desafiar al cambio climático, según un estudio

Explicar las correlaciones entre fenotipos, el conjunto de caracteres visibles responsables de sus propios genes y el contacto con el ambiente, es un foco histórico de la investigación teórica y empírica sobre la selección natural, la adaptación local y la especiación. Más recientemente, las preguntas sobre la adecuación local y la capacidad de amoldarse de las especies para persistir dado el cambio ambiental han revitalizado los esfuerzos para comprender los procesos microevolutivos involucrados.

En este sentido, un equipo de trabajo interdisciplinario reveló que los gorriones cantores de América del Norte pueden ser más resistentes al cambio climático gracias a una adaptación notable: una sorprendente variedad de tamaños corporales que se encuentran en toda la zona de distribución más occidental de la especie.

Los investigadores de la Universidad Cornell, junto a científicos de las universidades de Columbia Británica (UBC), Bautista Ouachita y Alaska Fairbanks, secuenciaron el genoma completo de gorriones cantores de América del Norte, lo que reveló los fundamentos genéticos de la variedad de tamaños corporales.

Este trabajo es el primer resultado de un esfuerzo de investigación más amplio para secuenciar genomas de esta ave, que abarca casi todas las 25 subespecies reconocidas, según se desprende de la investigación publicada en Nature Communications.

El estudio apoya lo que se conoce como la regla de Bergmann, que establece que, en términos generales, entre los organismos que regulan su propio calor, la selección natural en climas más fríos conduce a organismos con cuerpos más grandes, mientras que los ambientes más cálidos a formas más pequeñas. Los de mayor tamaño son más eficientes para retener el calor, en cambio un organismo menor permite que se mantenga más fresco.

Los gorriones cantores que viven todo el año en las islas Aleutianas de Alaska pueden ser hasta tres veces más grandes que sus primos cerca de la Bahía de San Francisco.

Una cuestión de tamaño

“Es increíble pensar siquiera en la diferencia de tamaño entre los gorriones cantores -afirmó la coautora e investigadora Jennifer Walsh, del Laboratorio de Ornitología de Cornell-. Nuestros resultados muestran que los gorriones cantores tienen una capacidad sustancial para adaptarse al cambio ambiental local, y los mecanismos genéticos subyacentes son bastante claros. Habíamos presupuesto que habría un componente genético más complicado, o muchos más genes trabajando juntos, para crear el enorme diferencia de tamaño”.

Para este estudio, se secuenciaron y compararon 79 genomas de nueve subespecies de gorriones cantores originarios de múltiples ubicaciones, un trabajo realizado en el Programa de Biología Evolutiva Fuller del Laboratorio de Ornitología de Cornell.

Las muestras de tejido utilizadas para la investigación provienen de especímenes del Museo del Norte de la Universidad de Alaska, recolectados entre 1997 y 2000, junto con genomas completos publicados anteriormente para subespecies de California. Los gorriones cantores son una especie de estudio especialmente útil porque están muy extendidos y adaptados a vivir en muchos tipos diferentes de ambientes. Encontramos ocho variaciones genéticas en los genomas que secuenciamos, todas asociadas con la masa corporal, según lo predicho por la regla de Bergmann.

Esta particularidad nos dice que existe una base genética para la adaptación del gorrión cantor a las condiciones climáticas locales, que se extiende desde los lugares más fríos del extremo norte hasta las partes más cálidas de su área de distribución en California. Tendemos a pensar que la evolución ocurre a lo largo de millones de años, pero los procesos microevolutivos (cambios que tienen lugar durante un corto período de tiempo) desempeñan un papel crucial para ayudar a los gorriones cantores a sobrevivir incluso en condiciones climáticas novedosas.

“Los hallazgos sugieren un futuro resiliente para estas aves -dijo Peter Arcese, coautor y profesor del departamento de ciencias forestales y de conservación de la UBC-. Nuestros hallazgos implican que algunas, si no todas, las poblaciones de gorriones cantores adaptadas localmente pueden continuar adaptándose al cambio climático, siempre y cuando mantengamos condiciones de hábitat que faciliten el movimiento de individuos y genes entre poblaciones”.

Comprender los matices de la microevolución marca la diferencia cuando se trata de conservación. Por ejemplo, los gorriones cantores en las regiones del noroeste, como Alaska y Columbia Británica, muestran poblaciones estables o en aumento actualmente, pero ocurre lo contrario con las que se localizan a lo largo de la costa oeste de los Estados Unidos continentales, con algunas poblaciones de la Bahía de San Francisco incluidas en estado de amenaza.

La disminución en una parte del área de distribución podría significar una pérdida de diversidad genética en poblaciones localmente especializadas, a pesar de las tendencias generales de la especie. Y aunque se ha demostrado que los gorriones cantores son muy adaptables a los climas locales, existe un límite. Aunque la microevolución tiene el potencial de compensar en parte los efectos del cambio climático, la pregunta clave es si la adaptación local puede seguir el ritmo con la velocidad a la que se está produciendo el calentamiento global general.

*Katherine Carbeck es la autora principal del trabajo y candidata a doctorado en la facultad de silvicultura en el Departamento de Ciencias Forestales y de la Conservación, Universidad de Columbia Británica, Canadá.