“La tecnología se ha convertido en la puerta más fuerte para el futuro, no solo como herramienta, sino como apoyo en cuanto a conocimientos y la apertura para su promoción”.
Por: Edwin Okoth
Los científicos del cambio climático, ahora pueden aplicar un paquete de software R que puede ayudar a predecir cambios genéticos. Que se encuentra descrito en la revista científica PeerJ. AlleleShift se puede utilizar para investigar los efectos potenciales del cambio climático, con una posible aplicación del software en el diseño de programas de obtención de semillas de árboles. El artículo fue escrito por Roeland Kindt, científico senior del Centro de Investigación Forestal Internacional y Agroforestería Mundial (CIFOR-ICRAF), quien trabaja en el grupo de investigación de Productividad y Diversidad de Árboles.
El paquete R proporciona un método novedoso para predecir cómo responderían las poblaciones de plantas o animales a los cambios ambientales, como los asociados con el cambio climático. El paquete, también proporciona varios métodos de visualización que se pueden transformarse fácilmente en animaciones que representan cambios genéticos a lo largo de una serie de tiempo. Los alelos son una forma o versión alternativa de un gen. Algunos alelos están asociados con rasgos adaptativos, como condiciones de sequía o temperaturas extremas. Para evitar la posibilidad de que las poblaciones se vuelvan inadecuadas o no se adapten a futuras alteraciones de su hábitat, las frecuencias alélicas deben cambiar para mantenerse al día con los cambios ambientales.
Representación de cambios en las frecuencias de los alelos a través de AlleleShift::shift.pie.ggplot.
“Estos cambios genéticos, definidos en otro lugar como compensación genómica o la distancia entre la composición genómica actual y la requerida en un conjunto de los supuestamente adaptativos, son posibles a través de la evolución o la migración”, dijo Kindt. “Pero en muchos lugares, esperamos que la tasa actual de cambio climático sea mucho más rápida, que estas estrategias naturales de afrontamiento. Cuando este sea el caso, se necesitarán métodos de flujo genético asistido y migración asistida, como la translocación de semillas, para garantizar que las poblaciones o especies no se extingan y continúen cumpliendo sus importantes funciones”.
El desarrollo de los métodos utilizados por AlleleShift, fue financiado en parte por el Programa de Investigación de CGIAR sobre Bosques, Árboles y Agroforestería, en la que se utilizó un enfoque novedoso: un procedimiento de predicción que implica un primer paso de calibración y predicción, a través del “análisis de redundancia” (RDA); y un segundo paso de calibración y predicción a través de un “modelo aditivo generalizado” (GAM) con una familia binomial. “Para nosotros, AlleleShift apoya el trabajo para desarrollar lo que llamamos “carteras de diversidad de árboles apropiadas para el clima, para paisajes y medios de vida futuros productivos y resilientes”, dijo Lars Graudal, uno de los líderes del grupo de investigación sobre productividad y diversidad de árboles que también trabaja para la Universidad de Copenhague de Dinamarca. “Trabajos como AlleleShift proporcionan otra herramienta de apoyo a la toma de decisiones, para ayudar con el desarrollo de planes de respuesta climáticamente inteligentes”. Los diferentes métodos de visualización representan los cambios previstos en las frecuencias alélicas desde la línea de base hasta los climas cambiados.
“Dado que algunos árboles tropicales enfrentan un futuro incierto debido a los cambios ambientales causados por el calentamiento de las temperaturas, esta herramienta puede ayudar a evaluar una variedad de métodos de reproducción potenciales que, en última instancia, pueden ayudar a los agricultores a seleccionar especies más resistentes, especies que pueden caracterizarse potencialmente por raíces que crecen más profundas para acceder mejor a las aguas subterráneas, por ejemplo”, dijo Kindt.
Muchos países han comenzado a desarrollar planes nacionales de adaptación en previsión de eventos climáticos extremos. Para ayudar a los gobiernos, en el desarrollo de planes para sistemas forestales y agrícolas con árboles, porque en estas áreas, la adaptación debe desarrollarse con mucha anticipación dada la naturaleza longeva de la especie, científicos de CIFOR-ICRAF con colaboradores de institutos nacionales, la Universidad de Copenhague y el Instituto James Hutton de Escocia, están desarrollando varias herramientas similares, como AlleleShift.
