O specie de bacterii care trăiește în apele de coastă ale Antarcticii nu poate evolua pentru a tolera temperaturi mult mai ridicate. Descoperirea sugerează că există o limită dură a capacității organismelor de a se adapta la valurile de căldură și la temperaturile mai ridicate provocate de schimbările climatice.
Macarena Toll-Riera și colegii ei din cadrul ETH Zurich din Elveția au supus mai multe colonii omogene din punct de vedere genetic a unei bacterii marine denumite Pseudoalteromonas haloplanktis la o creștere treptată a căldurii, începând de la 15°C și crescând până la 30°C. Experimentul a fost realizat de-a lungul a 900 de generații.
Deși P. haloplanktis este capabilă să supraviețuiască într-un interval de temperaturi cuprins între -2,5°C și 29°C, aceasta crește cel mai rapid la temperaturi care se situează în jurul valorii de 15°C. „Diferența dintre temperatura la care bacteriile se dezvoltă și cea la care acestea mor lasă spațiu pentru evoluție”, a declarat Toll-Riera.
După 70-270 de generații care s-au dezvoltat la 30°C, bacteriile au reușit să prolifereze. Deși acestea au evoluat pentru a supraviețui la temperaturi cu 1 °C peste maximul lor obișnuit de 29°C, bacteriile au atins o limită. Atunci când cercetătorii au expus bacteriile la temperaturi de peste 30°C, acestea abia au putut să crească și nu au putut să se dezvolte deloc la temperaturi mai mari de 32°C.
„Descoperirea adaugă o notă de realism la ideea că multe specii pot supraviețui schimbărilor rapide de mediu prin evoluție. O limită strictă se aplică chiar și într-un organism care evoluează la fel de rapid ca orice organism celular”, a declarat Graham Bell din cadrul Universității McGill din Canada.
De asemenea, studiul ar putea ajuta la explicarea existenței unei astfel de limite. Cercetătorii au descoperit faptul că multe dintre aceleași variante genetice au apărut la nivelul populațiilor care evoluează în paralel. „Existența mai multor variante au făcut proteinele mai stabile; altele au îmbunătățit o enzimă care distruge proteinele pliate greșit. Este posibil ca plierea greșită a proteinelor să impună o limită a adaptării la căldură, a declarat Toll-Riera.
Deși Toll-Riera este precaut cu privire la generalizarea descoperirilor mult dincolo de cazul bacteriilor în condiții de laborator, ea a adăugat faptul că în cadrul altor cercetări au fost descoperite „limite dure” ale adaptărilor peștilor tropicali la creșterea temperaturilor.
„Încă de la apariția primelor valuri de căldură asistăm la aceste evenimente de mortalitate în masă. Putem vedea deja că limitele termice ale unor specii sunt deja depășite”, a declarat Rachael Morgan din cadrul Universității din Bergen, Norvegia.
Totuși, evoluția nu este singura cale de supraviețuire. „Salvarea evolutivă este grea, dar asta nu înseamnă că organismele nu pot răspunde la valurile de căldură. Speciile pot migra sau se pot adapta în moduri care nu implică schimbări genetice”, a declarat Toll-Riera.