¿Pueden los isópodos gigantes antárticos adaptarse a altas temperaturas en periodos breves de tiempo?

Los isópodos gigantes (Glyptonotus antarcticus) son crustáceos bentónicos de una alta distribución en Antártica. Dentro de sus particularidades es que presentan gigantismo, es decir, son de un tamaño mayor en relación a especies de otras latitudes y también se caracterizan por incubar a sus crías hasta que llegan al estado juvenil.

Un reciente estudio liderado por científicos del Instituto Antártico Chileno (INACH) y realizado a ejemplares juveniles de estos isópodos, reveló que dichos organismos presentan una baja plasticidad fenotípica, lo que significa que no muestran cambios en sus características en respuesta a las señales del ambiente, lo que eventualmente podría afectar a su supervivencia.

Dichos cambios se pueden observar a través del repertorio de genes que se activan o se reprimen frente a un estresor ambiental, en este caso, la temperatura. Ya que ayuda a que los diferentes organismos pueden producir proteínas de estrés térmico (HSP, Heat Shock Proteins), otros genes o moléculas antioxidantes para hacer frente al estrés térmico.

Afirman que otra definición de plasticidad fenotípica y que se adapta mejor al trabajo realizado por los investigadores, es la capacidad de un único genotipo (conjunto de genes de un individuo) de producir múltiples fenotipos (rasgos que se pueden observar) en respuesta a la variación del entorno. De esta manera, “la expresión génica actúa como mecanismo que impulsa la mayor parte de la plasticidad fenotípica y en varios estudios realizados en otros crustáceos se han detectado cambios en la expresión del transcriptoma y también cambios en la expresión de las proteínas de estrés térmico”, explica el jefe del Departamento Científico del INACH, Dr. Marcelo González Aravena, quien además es el autor principal del artículo publicado en la revista Frontiers in Marine Science.

De vuelta al tema principal, el estudio apunta específicamente que los especímenes juveniles de los isópodos gigantes antárticos “no presentan una baja plasticidad fenotípica molecular para hacer frente al estrés térmico agudo o a corto plazo, incluso durante unas pocas horas de exposición con ausencia de una capacidad ecofisiológica de respuesta al aumento de la temperatura. Esto puede tener consecuencias a nivel de la población, mostrando una capacidad individual reducida para sobrevivir disminuyendo el reclutamiento de la población”, señala el Dr. González.

La investigación es de suma relevancia y valor científico, ya que en la actualidad existen pocos estudios del impacto de la temperatura en especies antárticas y ninguno en particular que apuntara a evaluar la respuesta genética de estos crustáceos en estado juvenil. Asimismo, para poder realizar el estudio, equipos de buzos experimentados capturaron ejemplares de hembras con sus crías en Bahía Fildes, estas se trasladaron a los acuarios de la Base Profesor Julio Escudero del INACH y se mantuvieron en cautiverio hasta que liberaran los juveniles y de esta forma, poder realizar los experimentos.

Posteriormente, los investigadores realizaron análisis de expresión de varios genes, para así identificar los genes que están relacionados con funciones de adaptación y defensa. Para dichos efectos, se aplicaron técnicas de secuenciación masiva y análisis bioinformáticos, que permitieran entender la relación entre los genes y cuales de estos podrían ser usados como marcadores de estrés.

La mitad de los ejemplares juveniles se expusieron a una temperatura elevada de 5 ºC durante 1, 6, 12 y 24 horas y la otra mitad fue parte del grupo de control. Donde se pudo concluir que “No puede desplegar su maquinaria de defensa frente al estrés térmico en periodos cortos de tiempo y a temperaturas muy elevadas (5 ºC), durante periodos prolongados a esta misma temperatura sería letal”, señala González. Agrega que muy distinto sería poder evaluar si a largo plazo consigue adaptarse a 3 ºC, temperatura a la cual podría elevarse el océano Austral con el cambio climático.

Asimismo con la información obtenida podría compararse con la capacidad de respuesta que tienen los ejemplares adultos, “y así analizar si adultos o juveniles son más o menos resistentes a las nuevas condiciones ambientales”, concluyó.

El artículo “Baja plasticidad transcriptómica de juveniles de isópodos gigantes antárticos expuestos al estrés térmico agudo” fue publicado en diciembre 2021 en la revista científica Frontiers in Marine Science. Sus autores son los investigadores del INACH, Marcelo González Aravena, Rodolfo Rondón, Alejandro Font y César Cárdenas. También participaron Jean-Yves Toullec y Erwan Corre de la Estación Marina de Roscoff en Francia y Kurt Paschke de la Universidad Austral de Chile y Centro Ideal.

El INACH es un organismo técnico dependiente del Ministerio de Relaciones Exteriores con plena autonomía en todo lo relacionado con asuntos antárticos y tiene entre sus misiones el incentivar el desarrollo de la investigación científica, tecnológica y de innovación en la Antártica, el fortalecimiento de Magallanes como puerta de entrada al Continente Blanco y promover el conocimiento de las materias antárticas a la ciudadanía.