Las temperaturas extremas alteran la reproducción de las especies
Investigadoras de la UAB han demostrado que el calor extremo puede cambiar el destino genético de una especie. Resultados publicados recientemente indican que el aumento de las temperaturas está modificando procesos biológicos fundamentales en las especies, desde la fertilidad hasta la determinación del sexo.
La biodiversidad está desapareciendo a un ritmo alarmante, impulsada por la actividad humana: contaminación, gases de efecto invernadero y temperaturas extremas. Pero ¿cómo afectan exactamente estos factores a la reproducción y supervivencia de las especies? Un grupo de investigación de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) liderado por Aurora Ruiz-Herrera, profesora del Departamento de Biologia Celular Fisiologia e Immunologia, investigadora del Instituto de Biotecnología y de Biomedicina (IBB-UAB) e ICREA Acadèmia, se ha propuesto responder a esta pregunta centrándose en el estudio de reptiles y peces, especies clave para el equilibrio de los ecosistemas. La presencia y el estado de salud de estas especies influyen directamente en la estructura y el funcionamiento de las redes tróficas terrestres y acuáticas, lo que los convierte en centinelas del estado medioambiental del planeta.
El equipo de la UAB acaba de publicar dos estudios en reptiles y un artículo de revisión que demuestran cómo los cambios en la temperatura ambiental pueden alterar los procesos genéticos para la reproducción y evolución de las especies.
En uno de los estudios, publicado en PLOS Genetics, el equipo de la UAB ha descubierto que las temperaturas extremas alteran la recombinación genética en el gecko terrestre de Guibé (Paroedura guibeae), un pequeño reptil que habita en los cálidos ecosistemas de Madagascar. La recombinación es un proceso fundamental para las especies, ya que genera diversidad genética, lo que aumenta las probabilidades de que una especie se adapte a cambios ambientales, e influye en la evolución, ya que determina qué combinaciones genéticas se transmiten a la descendencia. El equipo liderado por Aurora Ruiz-Herrera ha observado que, en condiciones de calor, se incrementan los eventos de recombinación y se producen una mayor fragmentación del ADN y cambios en la estructura de los cromosomas. Estos resultados revelan que la temperatura no solo afecta a la expresión de los genes como es conocido en la literatura, sino también a la forma en la que se transmite la información genética entre generaciones.
«Este estudio nos ayuda a entender que el calentamiento global no solo afecta al clima, sino que también influye en los mecanismos de adaptación de los animales para sobrevivir», explica Laura González Rodelas, investigadora del grupo de la UAB y coautora del estudio.
El segundo estudio, realizado en paralelo junto con un consorcio internacional y publicado en GigaScience (Oxford University Press), se ha centrado en el dragón barbudo central (Pogona vitticeps), una especie australiana capaz de cambiar de sexo si los huevos se incuban a altas temperaturas. Este fenómeno, conocido como reversión sexual inducida por temperatura, permite que individuos genéticamente masculinos (portadores de los cromosomas ZZ) se desarrollen como hembras funcionales. Gracias a una nueva secuenciación genómica de alta calidad, las investigadoras han podido estudiar en detalle los cromosomas sexuales de esta especie y comprender mejor cómo el entorno puede reprogramar el desarrollo biológico. La nueva secuenciación, que incluye ensamblajes completos de los cromosomas sexuales Z y W, abre la puerta a identificar genes clave implicados en la determinación sexual y a entender cómo el ambiente puede alterar los programas genéticos que definen el sexo.
«Este nuevo genoma será un recurso fundamental para facilitar y acelerar la investigación sobre las particularidades reproductivas de esta especie, así como para estudios comparativos con otros reptiles», explica Laia Marín Gual, investigadora del grupo de la UAB y coautora del estudio.
Ambos estudios subrayan un mensaje claro: la temperatura no solo altera el clima, sino que también puede cambiar la forma en que se transmite la vida, destaca el equipo de investigación de la UAB. Son hallazgos con implicaciones profundas para la biología evolutiva y la conservación de especies en un mundo cada vez más cálido, señalan.
«Estamos empezando a entender cómo el entorno puede moldear directamente la arquitectura genética de los organismos. Estos resultados nos acercan a desentrañar los mecanismos que permiten a los reptiles adaptarse y persistir en condiciones extremas», explica Aurora Ruiz-Herrera. «Comprender estos procesos es clave para anticipar qué especies son más vulnerables al cambio climático y diseñar estrategias de conservación más eficaces, porque proteger la biodiversidad también es proteger el futuro de todos», concluye la investigadora y profesora catedrática del Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología de la UAB.
Referencias:
González-Rodelas L, Marín-García C, Romero C, Pujol G, Marín-Gual L, Kratochvíl L, et al. (2025) Recombination plasticity in response to temperature variation in reptiles. PLoS Genet 21(8): e1011772. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011772
Hardip R Patel, Kirat Alreja, Andre L M Reis, J King Chang, Zahra A Chew, Hyungtaek Jung, Jillian M Hammond, Ira W Deveson, Aurora Ruiz-Herrera, Laia Marin-Gual, Clare E Holleley, Xiuwen Zhang, Nicholas C Lister, Sarah Whiteley, Lei Xiong, Duminda S B Dissanayake, Paul D Waters, Arthur Georges, A near telomere-to-telomere phased genome assembly and annotation for the Australian central bearded dragon Pogona vitticeps, GigaScience, Volume 14, 2025, giaf085, https://doi.org/10.1093/gigascience/giaf085
Laia Marín-Gual, Paul D Waters, Aurora Ruiz-Herrera, Male meiosis at the helm: shaping genomes and sex chromosomes in emerging vertebrate models, Biology of Reproduction, 2025; ioaf175, https://doi.org/10.1093/biolre/ioaf175