Era agosto de 2017, unos días antes de que un huracán catastrófico se extendiera por el pequeño archipiélago caribeño de Islas Turcas y Caicos, y algunos residentes lamentablemente no estaban preparados. Mientras los isleños estaban ocupados equipando casas o volando fuera del país, muchos de los lagartos endémicos de las islas carecían de las habilidades evolutivas para lidiar con el diluvio que se avecinaba.
Colin Donihue, becario postdoctoral de la Fundación Nacional de Ciencias de la Universidad de Harvard, y sus colegas acababan de concluir un estudio en el que filmaron, capturaron y midieron las anolis de las Islas Turcas y Caicos en un esfuerzo por ver si había una erradicación planificada de ratas negras invasoras. las islas tendrían algún efecto sobre el comportamiento y los cuerpos de los lagartos.
Todo salió según el plan hasta cuatro días después de que Donihue se fuera. El huracán Irma golpeó Turcas y Caicos antes de moverse hacia el noroeste para golpear el continente de Florida, luego su devastador camino fue seguido unas dos semanas después por el huracán María, que causaría estragos en Puerto Rico y Dominica.
El investigador se preocupó de inmediato por los colegas que trabajan en otros aspectos del proyecto de erradicación de ratas. Pero después de que las amenazas iniciales se calmaron, sus pensamientos se volvieron hacia la ciencia: la encuesta sobre lagartos que había ayudado a realizar días antes presentaba una rara oportunidad para determinar no solo cuáles eran los efectos de las tormentas en la población de lagartijas, sino qué rasgos mejor equipados para sobrevivir. la tormenta.
"Nos dimos cuenta de que estábamos en una posición única, después de haber tenido los últimos ojos en estos lagartos", dice. Seis semanas después de que Donihue se fuera, estaba de vuelta en la isla repitiendo sus medidas de lagarto.
La ubicación de Pine Cay y Water Cay con respecto a los huracanes Irma y María. El 8 de septiembre de 2017, el huracán Irma golpeó directamente Turks y Caicos (círculo negro). Dos semanas después, el 22 de septiembre, el archipiélago en las Indias Occidentales fue golpeado nuevamente, esta vez por el huracán María. (Donihue et al. Datos del mapa: Google, © 2018 DigitalGlobe) Él y sus colegas descubrieron que muchos de los lagartos no sobrevivieron a la tormenta, y aquellos que probablemente lo hicieron gracias a las diferencias clave en las proporciones de sus cuerpos.
Si bien otras investigaciones han analizado los efectos que los huracanes han tenido en animales como pájaros, ranas y primates, en su mayoría se ocupan de las consecuencias, ya que es difícil para los investigadores predecir el camino de futuras tormentas. Donihue dice que este nuevo estudio, publicado hoy en la revista Nature , es un primer vistazo a los rasgos físicos de una población antes y después.
"Lo que hemos documentado es un caso fuerte de selección natural debido al huracán", dice Donihue.
En ambos viajes, realizaron la investigación caminando transectos a través de dos pequeñas islas en las Islas Turcas y Caicos: Pine Cay y Water Cay. Atraparían lagartijas a lo largo de estos senderos usando largos postes equipados con nudos deslizantes en el extremo. En el primer viaje, llevaron a unos 70 lagartos de regreso al laboratorio y midieron sus diversas partes del cuerpo.
Los lagartos Anolis tienen almohadillas especializadas que les permiten adherirse a superficies lisas. Los investigadores tomaron fotos macro de las almohadillas y midieron su área de superficie. Descubrieron que las puntas de los lagartos sobrevivientes después del huracán eran significativamente más grandes que las de antes. (Colin Donihue) En el viaje de regreso, Donihue dice que fue testigo de una devastación significativa, tanto en las estructuras humanas como en los árboles y el desierto, con los techos arrancados de las casas, los árboles volcados y la vegetación despojada de sus hojas. Los investigadores trabajaron significativamente más duro para atrapar suficientes lagartos debido a la relativa escasez de los anolis, pero finalmente terminaron con más de 90.
En promedio, descubrieron que los sobrevivientes eran más pequeños y tenían diferentes características físicas.
Las almohadillas de los dedos de las patas delanteras eran aproximadamente un 9 por ciento más grandes, mientras que las almohadillas de los dedos de los pies posteriores eran aproximadamente un 6 por ciento más grandes. Donihue dice que las almohadillas para los dedos de los pies más grandes serían críticas, ya que los apéndices tipo gecko les permitirían un mejor agarre en las ramas u hojas frente a los vientos huracanados.
Los científicos descubrieron que las patas delanteras de los sobrevivientes eran aproximadamente un 2 por ciento más largas en promedio, pero se sorprendieron al descubrir que las patas traseras eran aproximadamente un 6 por ciento más cortas.
Para descubrir por qué, realizaron otro experimento con los anolis capturados para ver sus estrategias de supervivencia. Soltaron vientos huracanados usando un soplador de hojas en los anolis de captura en una percha de madera similar a la rama de un árbol. Los lagartos primero colocaron la percha entre ellos y el viento y luego aerodinamizaron su cuerpo para obtener la menor exposición al vendaval artificial. Metieron los brazos cerca de su cuerpo y bajaron la cabeza, pero los investigadores notaron que sus patas traseras estaban expuestas a toda la fuerza del viento.
"A medida que la velocidad del viento aumentaba más y más, estas patas traseras atraparían más y más viento, actuando como velas, hasta que eventualmente las extremidades traseras fueran arrancadas de la percha", dice Donihue.
(Ningún lagarto resultó dañado en este experimento y todos fueron liberados a su punto de captura original).
Los anoles aguantaban con sus extremidades delanteras por un tiempo antes de ser volados y en una pared acolchada detrás. "Ningún lagarto resultó herido, todos regresaron a su punto de captura", enfatiza Donihue, pero agrega que durante el huracán real, los lagartos con patas traseras más grandes probablemente habrían sido arrojados al mar.
Él dice que es posible que algunos lagartos con estos rasgos fueran volados en los cayos de pino y agua durante las tormentas, pero es poco probable. "Esta es la selección natural en acción", dice.
Imágenes fijas que muestran el comportamiento de los lagartos en condiciones de viento simulado (Colin Donihue) Martha Muñoz, profesora de biología en el Instituto Politécnico de Virginia y la Universidad Estatal que estudia lagartos y salamandras, dice que el estudio es emocionante y "realmente genial", ya que muestra un ejemplo de evolución que ocurre en tiempo real, algo que la comunidad científica no pensó posible con vertebrados hasta que un estudio publicado en 2006 mostró cómo la sequía podría afectar la selección natural entre los pinzones de Darwin.
"Creo que enriquece nuestra comprensión de cómo los organismos responden y se ven afectados por las presiones selectivas contemporáneas", dice Muñoz, que no participó en el estudio de Donihue.
Donihue dice que se deben realizar más investigaciones para ver si esta selección natural se extenderá a la próxima generación de anolis de Turcas y Caicos, pero a Muñoz no le sorprendería ver una capacidad de agarre mejorada en los lagartos en el futuro.
"La evolución nos sorprende con lo rápido que puede ser", dice ella. "Solo se necesita una generación para observar la evolución que ocurre incluso en los vertebrados".
Donihue cree que es posible que los anolis puedan recuperar sus patas traseras más grandes ya que en la vida cotidiana, este rasgo les ayuda a saltar para evitar a los depredadores o atrapar presas.
"Están en esta retroalimentación constante en su entorno", dice, y agrega que aquellos adaptados a algunas condiciones pueden no ser capaces de sobrevivir a otros.
David Spiller, científico del proyecto en la Universidad de California, Davis, que participó en un estudio sobre los efectos de los huracanes Irene en 2011 y Sandy en 2012 sobre los niveles de población de anolis marrones cubanos ( anolis sagrei ) en pequeñas islas en las Bahamas, se preocupa que el cambio climático puede afectar negativamente esta retroalimentación si los huracanes se vuelven más frecuentes y cada vez más destructivos como se predijo.
"Si las perturbaciones se vuelven aún más frecuentes, las especies no se adaptarán tan bien a su entorno", dice Spiller, que no participó en el estudio de Donihue. "Los mantiene fuera de equilibrio".
Muñoz está de acuerdo: "¿Qué sucede si los rasgos que le permiten sobrevivir a un impacto importante están en conflicto con los rasgos que normalmente se seleccionan por otras razones?"
