Una nueva investigación muestra que los patógenos que se incuban a temperaturas más altas son más infecciosos. Sin embargo, los modelos informáticos que predicen la propagación de epidemias provocadas por el cambio climático, como el tizón de los cultivos o los brotes de enfermedades, podrían no tener en cuenta este factor importante a la hora de predecir su gravedad.
El estudio, publicado en Ecology, concluye que los patógenos que se desarrollan dentro de organismos a temperaturas más altas producen descendientes que causan tasas de infección más elevadas en comparación con los patógenos que se desarrollan dentro de organismos a temperaturas más bajas. Esto sugiere que el clima puede provocar un “efecto eco” en los futuros patógenos, haciéndolos, en última instancia, más infecciosos.
“Es bien sabido que el entorno puede afectar a la descendencia a lo largo de generaciones en plantas y animales”, afirma el autor principal, Spencer Hall, profesor del departamento de biología de la Universidad de Indiana en Bloomington. “Este estudio es uno de los primeros en sugerir que efectos intergeneracionales similares se producen en los parásitos y los patógenos.”
“Si las condiciones ambientales pasadas afectan a la frecuencia o la gravedad de las infecciones futuras, entonces los modelos climáticos actuales no están teniendo en cuenta un factor importante al predecir las amenazas del cambio climático”, afirma Marta Shocket, quien dirigió el trabajo como estudiante de doctorado y que actualmente es investigadora posdoctoral en la Universidad de Stanford. “Esto podría incluir amenazas para los animales, las plantas y las personas.”
Pulgas de agua y lagos de agua dulce
El análisis de los investigadores se basa en parte en estudios sobre pulgas de agua en tres lagos de agua dulce del sur de Indiana.
Las pulgas de agua, también conocidas como Daphnia, son pequeños crustáceos que contribuyen a la salud de los lagos al alimentarse de algas. Sin estos organismos que controlan las algas, un lago puede degradarse rápidamente hasta convertirse en un caldo turbio que se parece a la sopa de guisantes.
Las pulgas de agua son susceptibles de infectarse con un patógeno fúngico llamado Metschnikowia, que se reproduce dentro de las pulgas de agua en forma de esporas en forma de aguja que se multiplican hasta matarlas y salir de sus cuerpos para infectar a la siguiente generación. Un solo otoño puede producir de seis a 10 generaciones de esporas, con hasta un 60 por ciento de las pulgas de agua infectadas en el pico de la epidemia.
Para el estudio, Shocket realizó experimentos de laboratorio que revelaron que el hongo causaba más infecciones cuando se observaban temperaturas más altas en las generaciones anteriores de pulgas de agua. Después llevó a cabo investigaciones de campo para comparar los resultados de laboratorio con muestras de lagos recogidas a finales de otoño.
El análisis reveló que un aumento de tan solo 6,5 grados Fahrenheit hacía que las esporas fúngicas tuvieran de dos a cinco veces más probabilidades de infectar a un nuevo huésped.
Predicción de brotes de enfermedades
Shocket afirma que se necesitan más investigaciones para explorar estos efectos en otros sistemas patógenos, especialmente porque podrían tener un impacto en la agricultura. Esto se debe a que el efecto del clima a lo largo de las generaciones en los parásitos es más probable que afecte a organismos hospedadores de sangre fría, como las plantas de cultivo o los insectos que se alimentan de ellas.
El estudio también incorpora métodos matemáticos para predecir el efecto de los cambios de temperatura en la infecciosidad de las esporas a lo largo de las generaciones. Hall afirma que los principios en los que se basan estos modelos podrían mejorar otras simulaciones que tienen en cuenta muchos factores para predecir brotes de enfermedades.
“La traducción de los datos observacionales en modelos computacionales es importante en el campo de la ecología, ya que la naturaleza es muy compleja”, añade. “El perfeccionamiento de los algoritmos para predecir los riesgos del clima es un paso crucial en nuestra capacidad para prepararnos para el cambio ambiental.”
Otros investigadores colaboraron desde la Universidad de Míchigan y la Universidad de Illinois. La Fundación Nacional de Ciencias y la Agencia de Protección Ambiental respaldaron este estudio.
