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P. 56

EL	
  PAPEL	
  DEL	
  FITOPLACTON…..	
  
                                                                                                           	
  

el	
   mecanismo	
   por	
   el	
   cual	
   aparecen	
   estas	
   mutaciones	
   que	
   confieren	
   resistencia	
  
(espontáneamente	
   por	
   azar	
   antes	
   de	
   la	
   exposición	
   al	
   agente	
   tóxico	
   versus	
  
inducidas	
   de	
   algún	
   modo	
   por	
   el	
   agente	
   tóxico)	
   es	
   la	
   clave	
   para	
   entender	
   la	
  
adaptación	
   de	
   estos	
   organismos	
   fitoplanctónicos,	
   ya	
   que	
   la	
   evolución	
   adaptativa	
  
depende	
   del	
   origen	
   de	
   nuevas	
   mutaciones	
   (18).	
   Sorprendentemente	
   apenas	
   hay	
  
estudios	
   (ni	
   en	
   organismos	
   fitoplanctónicos	
   ni	
   en	
   cualquier	
   otro	
   tipo	
   de	
  
microorganismos)	
   que	
   analicen	
   los	
   mecanismos	
   por	
   los	
   que	
   aparecen	
   las	
   nuevas	
  
mutaciones	
   adaptativas	
   (p.e.	
   las	
   que	
   confieren	
   resistencia	
   a	
   un	
   tóxico)	
   ni	
   que	
  
establezcan	
   conexiones	
   experimentales	
   directas	
   entre	
   las	
   tasa	
   de	
   aparición	
   de	
  
estas	
   mutaciones	
   favorables	
   y	
   el	
   proceso	
   de	
   adaptación,	
   debido	
   a	
   las	
   numerosas	
  
dificultades	
  tanto	
  prácticas	
  como	
  teóricas	
  que	
  se	
  presentan	
  a	
  la	
  hora	
  de	
  abordar	
  el	
  
problema	
  (revisado	
  por	
  Sniegowsky	
  (18)).	
  

        3º	
   Además	
   parece	
   relevante	
   conocer	
   cual	
   es	
   el	
   papel	
   que	
   juegan	
   (y	
  
jugarán)	
   la	
   adaptación,	
   el	
   azar	
   y	
   la	
   historia	
   en	
   la	
   manera	
   con	
   que	
   los	
   organismos	
  
fitoplanctónicos	
   se	
   enfrentan	
   al	
   cambio	
   global.	
   A	
   este	
   nivel	
   una	
   serie	
   de	
  
interesantes	
   experimentos	
   de	
   evolución	
   rápida	
   con	
   bacterias	
   contribuyen	
   de	
  
manera	
  esencial	
  a	
  clarificar	
  la	
  cuestión	
  (24).	
  

        En	
   este	
   sentido	
   durante	
   los	
   últimos	
   7	
   años	
   hemos	
   estudiado	
   la	
   adaptación	
  
de	
   diversas	
   especies	
   de	
   organismos	
   fitoplanctónicos	
   (tanto	
   cianobacterias	
   como	
  
microalgas	
   eucariotas	
   de	
   distintos	
   grupos	
   funcionales	
   -­-continentales,	
   costeras,	
  
oceánicas-­-)	
  al	
  cambio	
  global,	
  utilizando	
  dos	
  modelos	
  experimentales	
  interesantes:	
  
El	
   primero	
   de	
   ellos	
   consiste	
   en	
   estudiar	
   la	
   adaptación	
   de	
   estos	
   organismos	
  
fitoplanctónicos	
   a	
   contaminantes	
   ambientales	
   (tanto	
   contaminantes	
  
antropogénicos	
   de	
   nueva	
   síntesis	
   como	
   herbicidas,	
   TNT,	
   antibióticos...,	
   como	
  
contaminantes	
  presentes	
  en	
  toda	
  la	
  historia	
  de	
  la	
  Tierra	
  como	
  cobre,	
  cromo,...).	
  El	
  
segundo	
   consiste	
   en	
   analizar	
   los	
   mecanismos	
   por	
   los	
   cuales	
   las	
   especies	
   de	
  
fitoplancton	
   neutrófilas	
   son	
   capaces	
   de	
   adaptarse	
   rápidamente	
   a	
   ambientes	
  
naturales	
   extremos	
   (p.e.	
   el	
   Río	
   Tinto,	
   aguas	
   termales,...).	
   Complementariamente	
  
también	
  investigamos	
  los	
  mecanismos	
  que	
  permiten	
  la	
  adaptación	
  del	
  fitoplancton	
  
a	
   dos	
   importantes	
   parámetros	
   del	
   cambio	
   global	
   antropogénico:	
   el	
   incremento	
   de	
  
temperatura	
  y	
  la	
  eutrofización.	
  

        Para	
  ello	
  se	
  emplearon	
  diversas	
  metodologías:	
  en	
  primer	
  lugar	
  el	
  estudio	
  de	
  
los	
  límites	
  de	
  la	
  aclimatación	
  fisiológica	
  se	
  llevó	
  a	
  la	
  práctica	
  mediante	
  estudios	
  de	
  
dosis-­-efecto	
  en	
  los	
  que	
  se	
  valoró	
  el	
  daño	
  que	
  concentraciones	
  crecientes	
  de	
  tóxicos	
  
produjeron	
  a	
  los	
  organismos	
  fitoplanctónicos,	
  tanto	
  sobre	
  diversos	
  parámetros	
  de	
  
la	
   fotosíntesis	
   como	
   de	
   manera	
   especial	
   sobre	
   los	
   componentes	
   de	
   eficacia	
  
biológica,	
   principalmente	
   sobre	
   el	
   parámetro	
   malthusiano	
   de	
   la	
   fitness	
   (25,	
   26).	
  
Para	
   estudiar	
   los	
   mecanismos	
   genéticos	
   que	
   permiten	
   la	
   adaptación	
   una	
   vez	
  
superados	
   los	
   límites	
   de	
   la	
   aclimatación	
   fisiológica,	
   empleamos	
   una	
   modificación	
  
del	
  tradicional	
  análisis	
  de	
  fluctuación	
  de	
  Luria-­-Delbruck,	
  que	
  nos	
  permitió	
  conocer	
  
no	
   solo	
   el	
   modo	
   de	
   aparición	
   de	
   las	
   mutaciones	
   que	
   confieren	
   adaptación	
   sino	
  
también	
  sus	
  tasas	
  de	
  mutación	
  (27,	
  28).	
  Además	
  averiguamos	
  la	
  eficacia	
  biológica	
  
de	
  los	
  mutantes	
  adaptativos	
  (componente	
  wrightiano	
  de	
  la	
  fitness)	
  y	
  el	
  modo	
  en	
  el	
  
que	
   se	
   mantienen	
   en	
   las	
   poblaciones	
   mediante	
   un	
   equilibrio	
   mutación-­-selección,	
  
empleando	
   una	
   serie	
   de	
   procedimientos	
   de	
   genética	
   de	
   poblaciones	
   adaptados	
   a	
  
organismos	
  fitoplanctonicos	
  (29,	
  30).	
  Adaptamos	
  los	
  procedimientos	
  de	
  análisis	
  de	
  
poblaciones	
   ancestrales	
  versus	
   poblaciones	
   derivadas	
   de	
   Lensky	
   a	
   las	
   microalgas,	
  
para	
   averiguar	
   qué	
   papel	
   desempeñaba	
   el	
   azar,	
   la	
   adaptación	
   y	
   la	
   historia	
   en	
   la	
  

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