Consecuencias transgeneracionales de la exposición a pesticidas: papel de la selección sexual y la fragmentación poblacional - GENERA
Population-level transgenerational consequences of pesticide exposure: the role of sexual selection and population fragmentation
Investigador principal
Francisco Garcia-Gonzalez
Entidad financiera
MIN CIENCIA E INNOVACION
Fecha de inicio
Fecha de fin
Código
PID2023-147369NB-I00
Descripción
La determinación de cómo las poblaciones pueden evitar la extinción ante cambios ambientales repentinos es un objetivo clave en biología evolutiva y biología de la conservación. Este proyecto aportará conocimientos críticos para comprender la capacidad de las
poblaciones de persistir en entornos cambiantes, estresantes y tóxicos. El proyecto investigará el papel de la herencia epigenética (en sentido amplio) desencadenada por exposición a pesticidas. Esta herencia epigenética, independiente de la transmisión de secuencia de ADN, incluye efectos transgeneracionales y plasticidad transgeneracional (definida ésta como la influencia del entorno experimentado por los padres en las generaciones posteriores), y puede tener repercusiones de gran magnitud. Sin embargo, se sabe muy poco acerca de las consecuencias evolutivas, ecológicas y aplicadas de estas influencias transgeneracionales. En este proyecto, aplicaremos una perspectiva evolutiva para comprender cómo las experiencias maternales y paternales relacionadas con la exposición a pesticidas determinan la eficacia biológica de descendientes no expuestos, así como las dinámicas poblacionales y probabilidades de extinción de las generaciones futuras. Además, se explorarán los mecanismos implicados, incluyendo las respuestas genómicas y transcriptómicas subyacentes, y así mismo incluirá investigaciones sobre la dependencia de efectos transgeneracionales en base al sexo del individuo expuesto o de la progenie afectada. Para abordar estos objetivos proponemos una combinación de métodos experimentales innovadores y técnicas punteras en genética y genómica unidas a aproximaciones de evolución experimental que manipularán la selección asociada a la fragmentación de poblaciones y el sistema de apareamiento. Las investigaciones utilizarán un escarabajo plaga que causa importantes pérdidas económicas en leguminosas, y mosquitos, el grupo de insectos con mayor trascendencia para la salud pública a nivel global. Al interconectar el estudio de dinámica de poblaciones con la selección sexual, las historias vitales, la ecología de metapoblaciones y la toxicología, los resultados de este proyecto serán clave para evaluar las implicaciones evolutivas de la exposición a insecticidas y, en general, de la exposición a sustancias tóxicas o entornos estresantes, más allá de la evolución de resistencia (es decir, más allá de efectos sobre la secuencia de ADN). Estas investigaciones también tendrán una clara repercusión en la conservación de poblaciones fragmentadas. Por todo ello, la investigación que se propone arrojará resultados a la vanguardia de la biología evolutiva. Además, los resultados serán útiles para comprender las dinámicas poblacionales y los impactos de las especies plaga e invasoras en entornos antrópicos, así como para formular recomendaciones estratégicas de interés en el desarrollo de programas de gestión de dichas especies.
poblaciones de persistir en entornos cambiantes, estresantes y tóxicos. El proyecto investigará el papel de la herencia epigenética (en sentido amplio) desencadenada por exposición a pesticidas. Esta herencia epigenética, independiente de la transmisión de secuencia de ADN, incluye efectos transgeneracionales y plasticidad transgeneracional (definida ésta como la influencia del entorno experimentado por los padres en las generaciones posteriores), y puede tener repercusiones de gran magnitud. Sin embargo, se sabe muy poco acerca de las consecuencias evolutivas, ecológicas y aplicadas de estas influencias transgeneracionales. En este proyecto, aplicaremos una perspectiva evolutiva para comprender cómo las experiencias maternales y paternales relacionadas con la exposición a pesticidas determinan la eficacia biológica de descendientes no expuestos, así como las dinámicas poblacionales y probabilidades de extinción de las generaciones futuras. Además, se explorarán los mecanismos implicados, incluyendo las respuestas genómicas y transcriptómicas subyacentes, y así mismo incluirá investigaciones sobre la dependencia de efectos transgeneracionales en base al sexo del individuo expuesto o de la progenie afectada. Para abordar estos objetivos proponemos una combinación de métodos experimentales innovadores y técnicas punteras en genética y genómica unidas a aproximaciones de evolución experimental que manipularán la selección asociada a la fragmentación de poblaciones y el sistema de apareamiento. Las investigaciones utilizarán un escarabajo plaga que causa importantes pérdidas económicas en leguminosas, y mosquitos, el grupo de insectos con mayor trascendencia para la salud pública a nivel global. Al interconectar el estudio de dinámica de poblaciones con la selección sexual, las historias vitales, la ecología de metapoblaciones y la toxicología, los resultados de este proyecto serán clave para evaluar las implicaciones evolutivas de la exposición a insecticidas y, en general, de la exposición a sustancias tóxicas o entornos estresantes, más allá de la evolución de resistencia (es decir, más allá de efectos sobre la secuencia de ADN). Estas investigaciones también tendrán una clara repercusión en la conservación de poblaciones fragmentadas. Por todo ello, la investigación que se propone arrojará resultados a la vanguardia de la biología evolutiva. Además, los resultados serán útiles para comprender las dinámicas poblacionales y los impactos de las especies plaga e invasoras en entornos antrópicos, así como para formular recomendaciones estratégicas de interés en el desarrollo de programas de gestión de dichas especies.