Temperaturas más cálidas vinculadas a microbioma alterado en lagartos
WIKIMEDIA, CHARLESJSHARPA A medida que el cambio climático calienta la tierra, los científicos comienzan a catalogar las posibles consecuencias para los organismos, desde los arrecifes de coral tropicales hasta los pingüinos antárticos. Los investigadores informan hoy (8 de mayo) en Nature Ecology and Evolution que las bacterias también sienten el calor. A partir de experimentos en una estación de campo en el sur de Francia, Elvire Bestion y sus colegas encontraron que las temperaturas más cálidas estaban asociadas con una disminución de la diversidad microbiana intestinal en el lagarto común.
Bestion, investigadora de la Universidad de Exeter en Reino Unido, eligió aumentos de 2 °C y 3 °C (3,6 °F y 5,4 °F) porque estas son las cantidades en las que el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) ha pronosticado que aumentarán las temperaturas en el sur de Europa para 2080, escribieron ella y sus coautores en su estudio.
Intentar comprender cómo el clima afecta el microbioma intestinal de las lagartijas «teóricamente es importante porque en realidad no tenemos un buen manejo…
Los lagartos son ectotermos, comúnmente conocidos como animales de sangre fría, lo que significa que no regulan fisiológicamente la temperatura de su cuerpo como lo hacen los humanos y otros endotermos, explicó Bestion. Los ectotermos pueden modular sus temperaturas conductualmente, moviéndose dentro o fuera del sol, pero solo dentro de ciertos límites, añadió.
Se sabe que la temperatura ambiental es muy importante para la biología de los ectotermos. . . . Por otra parte, sabemos que los microbios son importantes para la biología de todos los animales, Kevin Kohl, ecólogo microbiano y fisiólogo animal de la Universidad de Vanderbilt, quien revisó el artículo para Nature Ecology and Evolution, dijo a The Scientist en un correo electrónico. Este trabajo hace un gran trabajo integrando estas dos ideas y demostrando las complejas interacciones que podrían tener lugar en la naturaleza, interacciones que podrían cambiar bajo los patrones del cambio climático.
Estudios anteriores han probado los efectos de los cambios de temperatura en los microbiomas intestinales de otros ectotermos, incluidos los renacuajos y los insectos; ambos estudios informaron que los aumentos de temperatura provocaron cambios en el microbioma. Este es el primer experimento de este tipo que utiliza un vertebrado en un entorno seminatural, dijo Bestion. El trabajo de campo de los estudios se llevó a cabo en Moulis, Francia, en la estación ecológica Metatron, un sistema de 48 recintos de 100 metros cuadrados que incluyen vegetación, insectos, rocas y otras características típicas de la naturaleza, pero cuyas temperaturas y otros aspectos climatológicos científicos puede controlar.
En junio de 2012, Bestion y sus colegas liberaron lagartijas comunes (Zootoca vivipara) en el Metatron para vivir bajo tres condiciones de temperatura. Un grupo vivía en recintos mantenidos a las temperaturas locales actuales. Los otros dos grupos vivían en instalaciones donde la temperatura se mantenía 2 C (intermedia) o 3 C (caliente) por encima de las temperaturas locales. Durante el otoño y el invierno, las temperaturas en todos los recintos se mantuvieron en las temperaturas locales. Luego, en mayo de 2013, los investigadores tomaron muestras de los microbios cloacales de los lagartos, un representante de los del intestino, y descubrieron que la diversidad bacteriana era un 34 % menor en los lagartos que pasaron un verano a temperaturas cálidas que en los criados a temperaturas locales.
En un segundo experimento, durante el verano de 2013, los investigadores tomaron muestras de microbios cloacales de lagartos tanto antes como inmediatamente después de una exposición de verano de dos meses a las temperaturas actuales o cálidas. Descubrieron que para ambos grupos, la riqueza bacteriana aumentó durante el verano, pero aumentó menos para las lagartijas a temperaturas más altas. Esto se debió principalmente a la extinción de taxones bacterianos individuales bajo las condiciones cálidas, dijo Bestion.
En un tercer experimento, los investigadores dejaron que un subconjunto de las lagartijas del primer experimento viviera otro año en un jardín común. a las temperaturas actuales para controlar la supervivencia. Descubrieron que las lagartijas que sobrevivieron el año adicional hasta mayo de 2014 tendían a ser las que habían tenido microbiomas más ricos el año anterior, independientemente del recinto de Metratron de donde procedían. Por lo tanto, la pérdida de taxones bacterianos podría tener un impacto negativo en la supervivencia de las lagartijas, escribieron los autores en su estudio.
Al igual que con la mayoría de los estudios de microbioma, es difícil separar causa y efecto. Profundizar en estas consecuencias funcionales sería un área emocionante a seguir, dijo Kohl.
Sería bueno ver algunos datos de lagartos capturados en la naturaleza, dijo Perkins. No sabemos, ya sabes, qué tipos de comunidades bacterianas suelen tener, ¿eso cambia si están estresados, eso cambia con el tiempo? Es un poco difícil de interpretar esto.
El trabajo futuro sobre la relación entre el cambio climático y el microbioma intestinal se extenderá más allá de las lagartijas, dijo Bestion. Claramente hay un patrón a investigar, particularmente en ectotermos. . . debido al vínculo directo entre la temperatura del aire en la fisiología de estos animales, pero creo que incluso en los endotermos, tal vez deberíamos pensar en investigar eso para comprender mejor las consecuencias del cambio climático.
E. Bestion et al., El calentamiento climático reduce la diversidad de la microbiota intestinal en un ectotermo vertebrado, Nature Ecology and Evolution, doi:10.1038/s41559-017-0161, 2017.
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