Objectiu

Identificar els efectes del canvi climàtic sobre els organismes marins mitjançant la simulació, al laboratori, d’onades de calor marines. Aquests episodis són cada vegada més freqüents al Mediterrani i s’ha demostrat que poden afectar les taxes de mortalitat i creixement dels peixos, a part de la seva morfologia, reproducció i capacitat d’adaptar-se a ambients canviants.

Mètodes bàsics

Gràcies a l’anàlisi de canvis epigenètics (aquells que afecten a la expressió dels gens sense afectar a la seqüencia d’ADN que els codifica) es poden identificar alguns d’aquests canvis.

Simulació d’una onada de calor marina:  Parlem d’onada de calor marina quan les temperatures de l’aigua del mar superen un llindar variable estacional durant almenys 5 dies consecutius.  Normalment, els increments de temperatura ronden els 5°C i es poden arribar a allargar en el temps fins a dos anys, tot i que la durada habitual és inferior a 100 dies.  Per a l’elaboració de l’estudi es va simular una onada de calor de 58 dies de durada i 3,5°C d’increment de temperatura.

L’equip de recerca va exposar larves de llobarro (Dicentrarchus labrax) a l’esmentada onada de des del naixement. Al cap de 3 anys, se’n van extreure mostres d’ADN i ARN de diferents teixits per identificar els canvis epigenètics que havien patit.

Resultats principals

Analitzant les modificacions epigenètiques al llarg de tot el genoma dels animals, es van trobar canvis tant en la metilació del ADN com en la expressió gènica en teixits amb diferent origen embrionari, entre ells el cervell, que prové de l'ectoderm; el múscul i els testicles, que provenen del mesoderm; i el fetge, que es forma a partir de l'endoderm. Això indica que l'afectació va tenir lloc durant les primeres etapes del desenvolupament dels peixos, la qual cosa implica que els canvis poden ser permanents.

Aquestes marques induïdes per un canvi ambiental i presents en teixits de diferent origen embrionari són epigenètiques perquè es superposen a la seqüència d'ADN dels llobarros, és a dir, es troben per sobre de la seva informació genètica en llocs del genoma determinats i, si són comuns a tots els teixits.

Conclusions

És la primera vegada que es descriuen aquest tipus de marques epigenètiques  en peixos, una informació que es podria fer servir en programes vigilància dels impactes de l'escalfament global sobre la vida marina, ja que permeten reconstruir la història de vida dels individus. Així, coneixent aquests tipus de marques, n’hi ha prou amb prendre una mostra d'ADN d'un peix per saber si va estar o no exposat a una onada de calor o a condicions ambientals anormals durant les seves primeres etapes de vida.

Aquests resultats posen de manifest la importància de conèixer els efectes subletals de les onades de calor marines sobre els peixos, una cosa de la qual no es tenia constància fins ara. Atès que els mecanismes epigenètics estan presents en tots els animals, això podria servir per monitorar no només una espècie com el llobarro, sinó també altres, siguin peixos o no, que responguin a les pertorbacions del medi.