Las olas de calor alteran el ADN de la lubina europea y marca el futuro de su descendencia

Un estudio pionero del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC) con lubina europea (Dicentrarchus labrax) revela que el estrés térmico deja una “huella” epigenética heredable, afectando la respuesta al cambio climático.

Este descubrimiento demuestra que las altas temperaturas no solo afectan a la generación actual de peces, también comprometen la capacidad de adaptación de su descendencia.

El trabajo, publicado en la revista Epigenetics & Chromatin, proporciona nuevas evidencias sobre cómo el cambio climático influye en la biología de las especies marinas y tiene implicaciones directas para la acuicultura y la conservación.

La clave de este fenómeno reside en la epigenética, un proceso que regula la actividad de los genes sin alterar su secuencia de ADN. Específicamente, los investigadores se centraron en la metilación del ADN, un mecanismo que actúa como "interruptor" molecular.

Los experimentos se realizaron con ejemplares de lubina europea, una especie de gran relevancia en la acuicultura y sensible a las variaciones de temperatura. El equipo aplicó tratamientos de temperatura controlada y elevada a los peces parentales y su descendencia para distinguir entre efectos directos e indirectos (heredados).

Mediante técnicas de análisis epigenómico, el ICM-CSIC rastreó cientos de miles de puntos de metilación. Los resultados revelaron que el 5% de las marcas epigenéticas inducidas por la temperatura en los padres, y presentes en sus espermatozoides, se transmiten a la descendencia.

“Hemos visto que ciertas marcas epigenéticas inducidas por la temperatura en los padres se mantienen en los descendientes, aunque estos no hayan estado expuestos al calor”, explica Núria Sánchez-Baizán, primera autora del estudio, actualmente en el IFREMER (Francia).

A pesar del riesgo, el estudio también ofrece una perspectiva de adaptación. En muchos casos, los efectos de la temperatura observados en padres e hijos se compensan mutuamente. Este efecto tampón epigenético se manifiesta cuando los peces expuestos a altas temperaturas durante dos generaciones consecutivas muestran perfiles epigenéticos y características similares a los individuos nunca expuestos.

Más de un tercio de las regiones del genoma analizadas mostraron mecanismos de compensación epigenética, indicando que el epigenoma puede funcionar como un sistema flexible de amortiguación ante los cambios bruscos.

Además, se observaron diferencias en la respuesta según el sexo. Los investigadores analizaron genes clave del desarrollo sexual (sox9a y hsd17β10) y confirmaron que su metilación varía con la temperatura y el sexo. Estos cambios ayudan a explicar por qué las altas temperaturas pueden incrementar la proporción de machos en la población.

“Esto nos ayuda a entender mejor cómo las especies marinas pueden responder al cambio climático —no solo a escala genética, sino también epigenética—, pero también nos alerta de que estas respuestas pueden ser un arma de doble filo”, puntualiza Francesc Piferrer (ICM-CSIC), investigador principal del estudio.

El estudio subraya una doble cara —entre adaptación y riesgo— que es de vital importancia para la gestión de las especies de interés pesquero y, en particular, para el sector de la acuicultura.

El conocimiento de estos mecanismos epigenéticos hereditarios es crucial para desarrollar estrategias que mitiguen los efectos del calentamiento global. Los resultados sugieren la necesidad de incorporar la epigenética en las estrategias de conservación y en la gestión de stocks de cultivo para garantizar la resiliencia y la salud de las especies frente a un futuro océano más cálido.

Referencia:

Sánchez-Baizán, N., Allal, F., Vandeputte, M., & Piferrer, F. (2025). Multigenerational temperature effects on paternal epigenetic inheritance in European sea bass. Epigenetics & Chromatin, 18:66.