Los mosquitos del género Aedes transmiten el dengue, el Zika y el chikungunya, y amenazan a la mitad de la humanidad. Al ser pequeños animales de sangre fría, reaccionan con intensidad a la temperatura del ambiente. Junto a este trabajo, en el archivo hay estudios sobre señales climáticas, dengue urbano y ritmos térmicos del valle del Po, pero todos describen la reacción al clima, no la evolución. Hasta ahora los científicos debatían si los mosquitos pueden adaptarse genéticamente al calentamiento en décadas o solo ajustarse de forma plástica al calor. La evolución experimental a lo largo de 20 generaciones dio por primera vez respuesta a esa pregunta.
Los investigadores crearon diez líneas de mosquitos Aedes albopictus: cinco vivieron en régimen tropical (32°C de día, 26°C de noche) y cinco en régimen estándar (28°C de día, 26°C de noche). Tras 13 generaciones, parte de las líneas «tropicales» volvieron al frío para separar los cambios heredables de la aclimatación temporal. Cada cinco generaciones midieron la supervivencia, la velocidad de desarrollo, la fecundidad, el tamaño de las alas, las reservas de energía, las reacciones conductuales al calor y el punto de congelación de los huevos. Además, secuenciaron el ARN del cuerpo graso de hembras recién nacidas en las generaciones 1 y 15 y después de retirar la selección.
En la primera generación, con calor los mosquitos vivían menos, pero se desarrollaban más rápido y dejaban más descendencia. Hacia la generación 10–15 el panorama se invirtió: la longevidad de las hembras subió hasta el nivel del control y la fecundidad cayó y se estabilizó. Es un equilibrio consolidado entre reproducción y supervivencia. Los machos se adaptaron más despacio que las hembras, lo que indica su mayor vulnerabilidad al calor. El transcriptoma del cuerpo graso pasó de una respuesta de estrés a una biosíntesis reforzada y a la acumulación de lípidos. Al retirar la selección, la mitad de los genes volvió a su nivel de expresión original, pero 250 genes conservaron su estado alterado, lo que habla de una adaptación heredable. El modelo mostró que la principal contribución al éxito reproductivo final la aporta la supervivencia de huevo a adulto, no la fecundidad ni la longevidad.
El trabajo se distingue de los estudios climáticos vecinos en que por primera vez siguió la evolución del mosquito en condiciones controladas a lo largo de 20 generaciones. No es una correlación por gradientes de latitud, sino un experimento directo con réplicas y retirada de la selección. El resultado cambia la idea sobre la velocidad de adaptación de las especies invasoras: los mosquitos pueden evolucionar en unos pocos años, no en décadas. Para modelar el riesgo de infecciones por arbovirus, esto implica tener en cuenta no solo la plasticidad, sino también rápidos cambios evolutivos.
El tema puede avanzar hacia la búsqueda de genes concretos responsables de la adaptación térmica. Los 250 genes «sostenidos» identificados y el conjunto de rasgos termosensibles ofrecen dianas para pruebas genéticas. Es posible estudiar los mecanismos epigenéticos y el papel del microbioma en la adaptación. La comparación con otras especies de mosquitos, como Aedes aegypti, mostrará hasta qué punto es universal el equilibrio encontrado.
Los resultados influirán en la modelización epidemiológica de la propagación del dengue y el Zika con el calentamiento climático. También son importantes para los programas de control de mosquitos, sobre todo los que usan machos estériles o wolbachia.
El siguiente paso es la secuenciación del genoma completo de las líneas en distintas generaciones para identificar los alelos bajo selección. Después se puede comprobar si las marcas epigenéticas aceleran la adaptación y comparar con poblaciones silvestres de los trópicos.
El trabajo se relaciona directamente con un problema no resuelto de la ecología: a qué velocidad pueden los animales de sangre fría alcanzar evolutivamente los cambios del clima. Para la entomología médica, es la pregunta de si los mosquitos se volverán vectores más peligrosos en un mundo que se calienta.
Las líneas tropicales de mosquitos daban solo seis generaciones al año en lugar de las ocho del control, aunque en los trópicos reales se pronostican hasta trece. Esto muestra que el calor del laboratorio no imita del todo la naturaleza.
En la novela «Dune» de Frank Herbert, los gusanos de arena de Arrakis están adaptados a un calor y una sequedad extremos. Este trabajo muestra que incluso los mosquitos comunes pueden evolucionar rápidamente bajo un clima nuevo, aunque no en una sola generación.
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