¿Cómo prosperan las especies en ecosistemas contaminados?

En un mundo en el que la contaminación provocada por el hombre en forma de smog, aguas residuales industriales, vertidos de fertilizantes, densos mantos de plástico oceánico, y mucho más, invade el planeta, las condiciones para el desarrollo de la vida se ven muy deterioradas.

Sin embargo, hay algunas especies que han encontrado formas de convivir con la contaminación que ha llegado a formar parte de su entorno, antes limpio, e incluso han logrado adaptarse.

Los microbios que comen plástico se adaptan a la contaminación

Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Gotemburgo (Suecia), descubrió que los microbios que viven en los océanos y los suelos de todo el mundo pueden evolucionar para comer plástico, especialmente si viven en ecosistemas con un alto nivel de contaminación por dicho material.

Al analizar muestras de ADN microbiano recogidas en cientos de lugares de todo el mundo, los investigadores encontraron más de 30.000 enzimas diferentes que podían degradar 10 tipos de plástico.

Aunque algunas de estas enzimas ya se habían identificado en bacterias que viven en vertederos, la gran mayoría eran desconocidas. Aún más impresionante fue el hallazgo de que la cantidad y el tipo de enzimas descubiertas en las muestras coincidían con la cantidad y el tipo de contaminación por plástico en los lugares de los que se tomaron.

El ADN microbiano recogido en los océanos, por ejemplo, mostraba más enzimas de degradación de plásticos en los niveles más profundos del mar, donde el grado de contaminación por plástico suele ser mayor. Según el estudio, esto sugiere "que el microbioma de la Tierra podría estar ya adaptándose a las tendencias actuales de contaminación por plástico a nivel mundial".

Con los millones de toneladas de este material que se vierten en el medio ambiente cada año, los microorganismos se enfrentan aparentemente a "presiones específicas suficientemente fuertes" para desarrollar esas enzimas que digieren el plástico.

Adaptación a la contaminación industrial temprana: una polilla se torna negra

Los hallazgos del año pasado no son los primeros que muestran la adaptación de las especies a la contaminación ambiental.

A mediados del siglo XIX, una década antes de que se publicara la teoría evolutiva de Charles Darwin, los habitantes de ciudades inglesas cada vez más industrializadas, como Londres y Mánchester, observaron un inesperado cambio de color en la polilla moteada.

Este insecto se caracterizaba por su cuerpo y alas moteadas de blanco, un patrón utilizado para camuflar al animal nocturno durante las horas de luz, cuando descansaba en los troncos de los árboles y en las paredes. Pero a medida que la industrialización y la contaminación atmosférica se intensificaron, cierta mutación genética que produjo una versión completamente negra de la polilla comenzó a propagarse dentro de la especie.

Conocidas como "carbonaria", estas polillas podían esconderse de los pájaros hambrientos más fácilmente en los paisajes industriales ennegrecidos.

Mientras que la polilla moteada blanca seguía siendo la forma común en el campo, la polilla color carbón se había convertido en la variante dominante en la región de Mánchester hacia 1900.

Peces en aguas tóxicas

Adaptarse genéticamente a hábitats muy contaminados puede ser claramente una ventaja evolutiva. Pero desarrollar la capacidad de existir en un entorno contaminado suele tener un costo. Aunque ciertos cambios en el genoma pueden ayudar a una especie a resistir un contaminante específico, también pueden hacerla más vulnerable a otros factores de estrés ambiental.

Este es el caso del killifish, un pequeño pez plateado que prospera en las aguas tóxicas del norte del Golfo de México y la costa atlántica de Norteamérica.

Las altas concentraciones de metales pesados, las sustancias químicas peligrosas liberadas por los desechos industriales y los residuos de la producción de herbicidas, han convertido estas aguas en mortales para los vertebrados. Las sustancias contaminantes pueden alterar el desarrollo de los embriones, provocando deformaciones y defectos cardíacos, o impedir que nazcan.

Aunque estos peces suelen ser sensibles a las aguas salobres, un estudio sobre el killifish del Atlántico dirigido por Andrew Whitehead, de la Universidad de California Davis, sugiere que "incluso en los lugares más contaminados, donde no se espera que persistan, parecen prosperar”.

Las poblaciones que viven en las zonas contaminadas de las costas del Atlántico y del Golfo son portadoras de una variación genética que las hace resistentes a los efectos desastrosos de los productos químicos tóxicos. Gracias a su genoma, los peces pueden soportar una concentración de contaminantes químicos miles de veces superior a la dosis común mortal.

Aunque este cambio genético ha hecho a los killifish más resistentes a las toxinas, también ha reducido la tolerancia de la especie a los niveles bajos de oxígeno. Esto es un problema, ya que los niveles de oxígeno en el mar varían, y a medida que las temperaturas globales aumentan, se espera que el oxígeno del océano disminuya drásticamente. Una vez que el agua haya sido limpiada de contaminantes, los peces adaptados podrían tener más dificultades para sobrevivir que los que no sufren dicha variación.

Pocas especies son capaces de adaptarse

La mayoría de las poblaciones de animales y plantas no podrán adaptarse genéticamente a su entorno contaminado en lo absoluto. Esto solo ha funcionado para unos pocos de entre millones de especies.

Lo que permitió a los microbios, las polillas y los killifish adaptarse a los altos niveles de contaminación es una rápida tasa de reproducción, así como tamaños de población increíblemente grandes: el killifish, por ejemplo, es la especie animal vertebrada más numerosa presente en muchos estanques urbanos.

Una especie con una gran población tiene muchas más probabilidades de desarrollar mutaciones genéticas que aumenten la resistencia a los factores de estrés ambiental. Pero la mayoría de las especies amenazadas por las toxinas no tienen el tamaño de la población para desarrollar las mutaciones adecuadas. Limpiar los lugares contaminados y evitar la contaminación en primer lugar es la única manera de salvarlas.

(ee/dz)