Descubren una fórmula para predecir el impacto de la temperatura en los seres vivos

A medida que los organismos se calientan, su rendimiento aumenta de forma progresiva hasta alcanzar un valor óptimo

Un equipo internacional de investigadores, con participación de la Universidad de Granada (UGR), ha desarrollado un modelo matemático capaz de predecir con una precisión sin precedentes cómo la temperatura afecta a todos los niveles de la vida, desde las enzimas hasta los ecosistemas completos. El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), revela la existencia de una curva universal que describe este comportamiento en prácticamente todos los organismos vivos. Este hallazgo promete transformar la comprensión del impacto del calentamiento global sobre la naturaleza.

En la investigación han participado Ignacio Peralta Maraver, del Departamento de Ecología y la Unidad de Excelencia Modeling Nature (MNat) de la UGR; Jean-François Arnoldi, de la Estación de Ecología Teórica y Experimental del CNRS en Moulis (Francia); y Andrew L. Jackson y Nicholas Payne, del Departamento de Zoología del Trinity College de Dublín. El trabajo demuestra que todos los procesos dependientes de la temperatura, desde el nivel molecular hasta el del ecosistema, pueden describirse mediante una única ecuación matemática.

Patrón universal

Asimismo, la ecuación, denominada Curva Universal de Rendimiento Térmico (UTPC, por sus siglas en inglés), unifica decenas de miles de curvas que explican cómo responden las especies a diferentes rangos de temperatura. Según Ignacio Peralta-Maraver, este modelo podría convertirse en una nueva referencia para la ecología y la fisiología del calentamiento global. Aunque la UTPC no solo parece aplicarse a todas las especies, sino también a cualquier medida de rendimiento biológico, desde la velocidad de carrera de un lagarto hasta el nado de un tiburón o la tasa de división celular en bacterias.

A medida que los organismos se calientan, su rendimiento aumenta de forma progresiva hasta alcanzar un valor óptimo. Sin embargo, por encima de ese punto, el rendimiento cae con rapidez. Este descenso abrupto implica que el sobrecalentamiento puede resultar peligroso y conducir a fallos fisiológicos o incluso a la muerte.

Adaptación

El estudio sugiere, por tanto, que la capacidad de las especies para adaptarse al cambio climático podría estar más limitada de lo que se pensaba, especialmente en un contexto de temperaturas globales en constante aumento.

Las conclusiones se apoyan en el análisis de más de 30.000 mediciones de rendimiento y en un conjunto extraordinariamente amplio de especies, desde bacterias hasta plantas y desde lagartos hasta insectos. La consistencia del patrón a lo largo de organismos que han divergido durante miles de millones de años indica que esta restricción térmica es una regla profunda de la vida.

A pesar de la enorme diversidad biológica, el estudio revela que todas las formas de vida siguen sometidas a esta misma estructura de rendimiento térmico. La evolución solo ha logrado desplazar la curva hacia arriba o hacia abajo, pero no alterar su forma fundamental. Por ello, los investigadores se plantean ahora un nuevo reto, el de identificar especies o sistemas que, aunque sea de manera sutil, logren escapar a este patrón universal. De encontrarse excepciones, será crucial comprender por qué y cómo lo hacen, sobre todo ante las proyecciones de un clima cada vez más cálido en las próximas décadas.