Y qué tienen en común las aletas de los peces, el color blanco de los osos polares y la variedad en el color de la piel de la gente?

Todas estas características son ejemplos de adaptación al ambiente.

Entender cómo se adaptan los organismos a su ambiente tiene muchas implicaciones en nuestro día a día, no sólo en el diseño de productos y el desarrollo de nuevas tecnologías, sino también en otros aspectos, como por ejemplo:

En el tratamiento de enfermedades: nos permite entender mejor cómo se produce la resistencia a antibióticos.
En la conservación del medio ambiente: nos ayuda a diseñar mejores estrategias para gestionar y preservar nuestros recursos naturales.
En el estudio de la biodiversidad: para poder descifrar cómo se ha generado y mantenido la gran diversidad de organismos que encontramos en nuestro planeta.
En la resolución de problemáticas sociales: ya que entender cómo los organismos se adaptan a su ambiente, nos da un argumento científico contra el racismo.

Aunque entender cómo se adaptan los organismos a su ambiente tiene muchas implicaciones prácticas, hay todavía muchos aspectos de la adaptación que no entendemos. Es por ello que un grupo de investigadores del Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona, en colaboración con un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford en California, hacemos investigación para entender cómo se adaptan los organismos a su ambiente .

Y cómo lo hacemos? Pues … aplicando el método científico:

Te haces una pregunta…

¿cómo se adaptan los organismos a su ambiente?

Hay muchas maneras de contestarla, cada una con sus ventajas e inconvenientes. Nosotros usamos la mosca de la fruta como organismo modelo. Los organismos modelo son aquellos que usamos los científicos en el laboratorio para hacer experimentos ya que:

Son fáciles de mantener en el laboratorio.
Su ciclo de vida es corto, por lo que no hay que esperar mucho para ver cambios de una generación a la siguiente.
Son pequeños y, por tanto, podemos mantener un número elevado de individuos en el laboratorio y hacer muchos experimentos.

Otra característica interesante de la mosca de la fruta es que, al igual que los humanos, es originaria del Africano tropical y, por tanto, en el pasado sólo estaba adaptada a vivir en climas tropicales. Actualmente, sin embargo, estas moscas se encuentran en todo el mundo: en climas tropicales, templados y fríos. Por tanto, es razonable pensar que se debieron producir muchos cambios en el ADN de la mosca de la fruta que le han permitido adaptarse a todos estos ambientes. Si estas adaptaciones son muy frecuentes será más fácil descubrir más.

Te planteas una hipótesis

Hay cambios o mutaciones en el ADN que han permitido a las moscas adaptarse a los climas templados.Si comparamos el ADN de las moscas que viven en climas templados con el ADN de las moscas que viven en climas tropicales, podremos encontrar estos cambios.

Experimentas

Para testar nuestra hipótesis, el primer paso es capturar moscas en climas tropicales y en climas templados y, una vez en el laboratorio, comparar su ADN . De todos los cambios que encontramos cuando comparamos el ADN de las moscas de clima tropical con el ADN de las moscas de clima atemperado nos fijamos en los provocados por elementos móviles o jumping genes .

Nuestro experimento consiste en comparar el ADN de moscas de clima tropical con el ADN de moscas de clima templado y buscar elementos móviles que estén presentes en frecuencias altas en las poblaciones de clima templado y que, por tanto, estén implicados en la adaptación de estas moscas en estos ambientes.

Analizas los resultados

Este es un ejemplo de los resultados que hemos obtenido en nuestro laboratorio:

Nombre del elemento móvil analizado	Frecuencia del elemento móvil en poblaciones de clima tropical	Frecuencia del elemento móvil en poblaciones de clima templado
FBti0019627	0%	83%
FBti0020125	0%	18%
FBti0020056	0%	7%
FBti0019065	0%	73%
FBti0018880	0%	55%

Una vez hechos los experimentos, debemos analizar los resultados para ver si apoyan o no a nuestra hipótesis. Hemos analizado cinco elementos móviles y hemos encontrado que ninguno de los cinco está presente en las poblaciones de clima tropical. Cuando analizamos la frecuencia de estos mismos cinco elementos en poblaciones de clima templado encontramos que tres de los cinco elementos (FBti0019627, FBti0019065 y FBti0018880) están presentes en más del 50% de las moscas analizadas.

Extraes una conclusión

Al comparar el ADN de moscas de clima tropical con el ADN de moscas de clima templado hemos encontrado tres elementos móviles (FBti0019627, FBti0019065 y FBti0018880) en frecuencias elevadas en poblaciones de clima templado (83%, 73% y 55%, respectivamente ). Probablemente, los cambios producidos por estos tres elementos móviles han permitido a las moscas adaptarse a los climas templados. Los científicos siempre nos preguntamos si el azar u otras hipótesis pueden explicar nuestros resultados. En este caso, ni el azar ni otras hipótesis pueden hacerlo y, por tanto, podemos concluir que nuestra hipótesis es cierta.

Estos resultados nos plantean nuevas preguntas: ¿Cómo sé si estos tres elementos móviles son adaptativos? Sabemos por experimentos que han hecho otros investigadores que los elementos móviles pueden afectar los genes que tienen al lado y a veces estos cambios son adaptativos.