Evaluation of assisted evolution as a conservation strategy for climate change adaptation

Abstract

El actual cambio climático, acelerado por las actividades humanas, está poniendo en peligro la supervivencia de numerosas especies. Ante esta situación, los organismos pueden responder de diferentes maneras. Los movimientos migratorios tanto en latitud como en altitud son una de las respuestas más evidentes y mejor estudiadas. Sin embargo, la capacidad de dispersión de algunos organismos puede estar limitada, como es el caso de las plantas. En estos casos, cobran gran importancia otro tipo de respuestas, como puede ser la plasticidad fenotípica o la adaptación genética. A pesar de que la plasticidad fenotípica podría ofrecer una respuesta con mayor rapidez, los cambios genéticos podrían ser la única solución sostenible a largo plazo. No obstante, dada la rapidez con la que se están produciendo los cambios ambientales, puede que incluso estas respuestas sean insuficientes para asegurar la supervivencia de ciertas poblaciones. En este contexto, se hace necesaria la búsqueda de nuevas herramientas que nos ayuden a la conservación de la biodiversidad. En este sentido, la evolución asistida incluye todas aquellas acciones en las que se realiza una intervención humana sobre alguna de las fuerzas evolutivas, con fines de conservación. Dentro de estas acciones se incluye la migración asistida, la cual consiste en el movimiento intencionado de individuos desde sus poblaciones actuales hacia hábitats más favorables. Puesto que este tipo de actuaciones pueden conllevar numerosos riesgos ecológicos asociados (como puede ser la propagación de enfermedades, o que una especie se vuelva invasora), también se han propuesto otras estrategias que favorezcan la adaptación in-situ de los organismos, como son la selección artificial y el flujo genético asistido. Estas dos estrategias se engloban dentro del concepto de adaptación facilitada, y su objetivo es el de mejorar el potencial adaptativo (capacidad de los organismos de evolucionar y adaptarse a nuevas condiciones ambientales) de las poblaciones en respuesta al cambio climático. Este potencial adaptativo o evolutivo viene determinado por la variabilidad genética que posean las poblaciones. Por tanto, para mejorar dicho potencial, las técnicas de adaptación facilitada lo que buscan es aumentar la presencia de alelos adaptativos que se encuentran en bajas frecuencias en la población diana. Mediante la selección artificial, se seleccionan determinados individuos dentro de una población, que poseen ciertos rasgos de interés, con el objetivo de perpetuar dichos rasgos en las siguientes generaciones. Por su parte, el flujo genético asistido consiste en transferir gametos o individuos de unas poblaciones a otras, con la intención de mejorar su variabilidad genética y, por tanto, su capacidad de adaptación a las condiciones ambientales. No obstante, este tipo de actuaciones también pueden conllevar ciertos riesgos, como puede ser una disminución de la variabilidad genética en el caso de la selección artificial, o la depresión exogámica, en el caso del flujo genético asistido. Además, estas estrategias pueden conllevar respuestas indeseadas en otros rasgos distintos al de interés debido a la existencia de correlaciones entre ellos. Los cambios en la fenología son una de las respuestas más comunes que presentan los organismos frente al cambio climático. Un aspecto clave en la fenología de las plantas angiospermas es el inicio de floración, el cual se ha descrito que es un carácter de base genética y con una alta heredabilidad. Se trata también de un rasgo poligénico en el que hay implicados cientos de genes, y sobre el que influyen numerosos aspectos genéticos y epigenéticos. Aunque se ha observado que el cambio climático está favoreciendo que las plantas adelanten su floración en zonas templadas, tampoco está claro si van a ser capaces de evolucionar lo suficientemente rápido y las consecuencias que esto puede tener...