Ingurune azidoetara moldatutako arrainak

Dibulgazioa · Kolaborazioak

Klima-larrialdiak eta bere ondorioek hamaika ertz dituzte. Aurreko batean hona ekarri genuen basoen gene-dibertsitateak klima-aldaketari nola egiten dion aurre. Gaurkoan beste ingurune batera begira jarriko gara klima-aldaketa eta gene-informazioa gurutzatzen diren lekua ezagutzeko. Orain hondartza-sasoian bete-betean gaudela, itsasora bidaia bat egingo dugu.

Klima-aldaketak itsaso eta ozeanoetan hainbat ondorio eragingo ditu, hala nola, hipoxia –hau da, oxigeno gutxiago egotea eskuragarri–, tenperaturen igotzea eta azidotzea. Azken honi erreparatuta, atmosferako karbono dioxidoaren kontzentrazioa handitzen den heinean, ozeanoek gas hori xurgatzen dute eta, ondorioz, azidoagoak bilakatzen dira. Horrek ozeanoetako pH jaistea eragiten du. Ozeanoak azidoagoak izateak bertan bizi diren bizidun guztiei eragiten die eta, hortaz, ondorioak itsas ekosistementzat. Ingurune azidoetan bizirik irauteko, hau da, pH-aren aldaketari aurre egiteko, itsas organismoek beren fisiologia moldatu behar dute, eta hori erdiesteko mekanismo bat da geneen funtzionamendua doitzea.

moldatutako arrainak
1. irudia: Forsterygion lapillum arraina ingurune azidoetara moldatu da. (Argazkia: Ian Skipworth – Domeinu publikoan. Iturria: Wikimedia)

Ingurune azidoetan geneen funtzionamendua nola aldatzen den aztertzeko, aproposak dira sumendien aktibitatea duten itsas hondoak. Bereziki aproposak dira karbono dioxidoa itsas hondotik borborka ateratzen den lekuak, ozeanoen azidotzearen antzeko baldintzak sortzen baitira. Nolabait, gerta daitekeenaren laborategi naturalak dira ingurune horiek. Halako leku gutxi badaude ere, Zeelanda Berriko White Island deitutako irla bolkanikora jo du ikertzaile-talde batek, bertan aipatutako baldintzak baitaude. Irla horretako itsas hondoan Forsterygion lapillum arrainaren laginak jaso zituzten eta erkatu zituzten baldintza ez horren azidoetan bizi diren espezie bereko arrainekin.

Baldintza normaletan eta baldintza azidoetan bizi ziren arrain horien geneen funtzionamendua aztertzeko gonadak erabili zituzten, hau da, sexu-organoak. Ikertzaileek erkatu zuten organo horietan geneek duten aktibitatea eta ondorioztatu zuten ehun bat generen funtzioa aldatuta zegoela. Horietatik ia 70 genek zuten bere funtzioa areagotua, ingurune azidoetara moldatzearen ondorioa izan daitekeena. Gene horien funtzioen artean egon ziren zelularen homeostasia mantentzea, energiaren produkzioa eta proteinen jarduerarekin lotura zuten funtzioak. Funtzio horiek areagotuta egoteak isla dezake ingurune azidoetan zeluletan pH mantentzeak sortzen duen lana, bai energiaren kontsumoari dagokiola, bai parte-hartu behar duten zelulako osagaiei dagokiola. Gainera, arrek izan zituzten aldaketa gehien geneen funtzioan eta lanaren egileek iradokitzen dute hori lotua egon daitekeela espezie horretan arrek habia zaintzeko duten zereginarekin. Nolabait, arren erantzukizuna denez ondorengoak zaintzea, arrak ingurune azidoetara hobeto moldatzea bultzatu du eboluzioak.

2. irudia: Itsaspeko sumendiak laborategi naturalak dira azidotzea aztertzeko. (Argazkia: NOAA – Domeinu publikoan. Iturria: Wikimedia)

Aipatutako geneen funtzionamendua doitu egin da hainbat gene-aldaeraren bitartez. Bada, lanaren egileek ondorioztatu zuten gene-aldaera horiek epe luzeko hautespen naturala jaso dutela, hau da, espezie horren gene-ondarean aspalditik dauden aldaerak direla. Gainera, ondorioztatu zuten gene-aldaera horiek ingurune ez-azidotuetan ez zutela eraginik arrainen ugaltzeko gaitasunean eta, hortaz, arrain horren populazioan arazo handirik gabe heda daitezkeela, ez baitute inolako desabantailarik sortzen egoera normaletan. Baina ingurune azidoetara moldatzeko gaitasuna emendatzen dutenez, helduleku bat izan daitezke ozeanoen balizko azidotzeari aurre egiteko.

Lan honen egileek gaineratu dute ingurune azidoetara moldatzen laguntzen duten gene-aldaera horiek arrain horren populazioan barreiatuta mantentzen direla. Arrain espezie askok ohitura dute pH ezberdinak dituzten inguruneetan ibiltzeko eta, ondorioz, azidotasun-maila ezberdinetara moldatzeko malgutasun hori populazioan mantentzea abantaila izango litzateke eboluzioaren ikuspuntutik. Izan ere, arrain batzuetan larbek dispertsio handia dute eta, modu horretara, ahalbidetu egiten da espezie bereko populazio ezberdinen arteko gene-informazioaren trukaketa. Horrek posible egingo luke azidotzeari aurre egiteko gene-aldaeren fluxua eta, ondorioz, gene-oinarri sendo bat izatea ingurunearen aldaketei aurre egiteko.

3. irudia: Ozeanoen pH-aren aldaketa 1700 eta 1990 urteen artean. (Irudia: Plumbago – CC-BY-SA 3.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia)

Ez da gene-mekanismo bat proposatzen den lehenengo aldia itsas bizidunak ingurune azidoetara moldatzeko. Adibidez, itsas triku morean (Strongylocentrotus purpuratus) edo Mediterraneoko muskuiluan (Mytilus galloprovincialis) detektatu zen azidotzeari aurre egiteko gene-aldaerek eragin kaltegarria zutela larben biziraupenean. Hala, ingurune azidoetara moldatzea arina bazen ere, helduen populazioaren tamaina txikiagoa zen, eta horrek mugatu egingo luke aldaketa berriei aurre egiteko gaitasuna. Forsterygion lapillum arrainean, aldiz, ez dago helduen populazioaren tamainan galerarik. Hori dela eta, lanaren egileek ondorioztatzen dute arrain horretan ingurune azidoetara moldatzea errazten duten gene-aldaerek ez dutela inolako ondoriorik larben biziraupenean. Ondorioz, proposatzen duten ideia da itsas espezie bakoitzak gene-mekanismo ezberdinak erabili dituela ingurune azidoei aurre egiteko gaitasuna eskuratzeko: itsas triku morean moldapena gene-aldaera gutxi batzuek eragiten duten bitartean, Forsterygion lapillum arrainean gene-aldaera askok hartzen dute parte, bakoitzak abantaila txiki bat ematen duelarik.

Laburbilduz, Forsterygion lapillum arrainaren populazioan hedatuta daude gene-lanabesak ozeanoaren azidotzeari aurre egiteko. Hala, itxarotekoa da espezie honek moldatzeko gaitasuna izatea klima-aldaketak sortuko dituen baldintza berrietara. Jakiteko dago gauza bera gertatuko ote den beste espezie batzuetan, gurea barne.

Erreferentzia bibliografikoak:

The University of Hong Kong. (2021eko maiatzaren 27a). Fish adapt to ocean acidification by modifying gene expression. ScienceDaily.

Petit-Marty, N., Nagelkerken, I., Connell, S.D., Schunter, C. (2021). Natural CO2 seeps reveal adaptive potential to ocean acidification in fish. Evolutionary Applications. 00, 113. DOI: 10.1111/eva.13239

Egileaz:

Koldo Garcia (@koldotxu) Biodonostia OIIko ikertzailea da. Biologian lizentziatua eta genetikan doktorea da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.

Utzi erantzuna

Zure e-posta helbidea ez da argitaratuko. Beharrezko eremuak * markatuta daude