La conservación de la vida silvestre es una carrera contra el tiempo —que con demasiada frecuencia se pierde—. Por lo general, cuando los científicos detectan signos de declive de una especie, las poblaciones ya han colapsado. La diversidad genética ya se ha agotado. Las tasas de natalidad se han desplomado. Y cuando se detectan estas señales de alarma biológicas, la ventana para una intervención eficaz ya casi se ha cerrado.
Eso es lo que ocurrió con la paloma migratoria: la que fuera en su día el ave más abundante de Norteamérica desapareció en un abrir y cerrar de ojos desde el punto de vista ecológico —exterminada por la caza descontrolada y la destrucción de su hábitat antes de que nadie se diera cuenta de lo rápido que se estaba reduciendo su población—.
Lo mismo ocurrió con el delfín chino de río, el bucardo y la foca monje del Caribe. Su silenciosa desaparición pasó desapercibida durante años, hasta que se superó el punto de inflexión, lo que obligó a los conservacionistas a documentar las extinciones en lugar de prevenirlas.
¿Y el rinoceronte blanco del norte? Cuando el mundo finalmente prestó atención, el daño ya era irreversible. Los cazadores furtivos habían reducido la especie a dos individuos supervivientes —ambos eran hembras—.
Decididos a evitar más pérdidas evitables, los científicos han comenzado a buscar señales de advertencia moleculares que aparecen antes de que las poblaciones entren en espiral. Pero las alertas tempranas, como las hormonas del estrés y la longitud de las puntas especializadas de los cromosomas —los telómeros—, han resultado ser inestables, demasiado influenciables por el caos diario de la vida en la naturaleza. Por eso, muchos científicos están poniendo ahora sus esperanzas en una nueva herramienta llamada reloj epigenético.
Sin embargo, este cronómetro molecular no mide el tiempo como un reloj de pulsera. En cambio, mide la “edad biológica”, un registro oculto que puede reflejar el recuento del calendario, pero que también ofrece una visión más matizada de la rapidez con la que un organismo se desgasta por el estrés, las enfermedades y las dificultades ambientales.
Los relojes epigenéticos funcionan analizando los patrones de marcas químicas llamadas grupos metilo que se añaden o se restan del ADN en sitios predecibles a lo largo del genoma a medida que los animales envejecen. Algunas de estas firmas de metilación son notablemente estables y están estrechamente relacionadas con el envejecimiento en muchas especies. Y, lo que es crucial para los conservacionistas, pueden leerse en una simple muestra de tejido o sangre.
Esto hace que los relojes epigenéticos sean especialmente valiosos para especies esquivas o longevas, de las que a menudo se carece de datos precisos sobre la edad. Los biólogos especializados en fauna silvestre ya están utilizando estos relojes para comprender las estructuras de edad de las poblaciones animales, lo que les permite obtener información sobre su reproducción, supervivencia y longevidad. Pero los relojes ofrecen una promesa aún mayor. Cuando la edad biológica de un animal es superior a su edad cronológica, puede ser señal de tensión fisiológica —una especie de señal de socorro molecular que puede activarse antes de que aparezcan otros signos visibles de problemas—.
El potencial para detectar el envejecimiento acelerado antes de que una población comience a colapsar visiblemente es lo que entusiasma a Colin Garroway, ecólogo evolutivo de la Universidad de Manitoba en Winnipeg, Canadá. “Casi todo lo demás que tenemos es un indicador rezagado del declive de las especies”, afirma. “Esto es, al menos potencialmente, prospectivo”.
La confianza de Garroway en el poder de los relojes epigenéticos se concretó a través de un estudio sobre los osos polares del Ártico canadiense. En un trabajo publicado ahora en el servidor de preimpresión bioRxiv, él y sus colegas descubrieron que los osos nacidos en las últimas décadas están envejeciendo notablemente más rápido que los de generaciones anteriores, ya que su edad biológica supera a la cronológica. La causa probable, concluyen los investigadores, es que los períodos sin hielo más largos están dejando a los osos varados en tierra, lo que les impide acceder a las focas que constituyen la base de su dieta y, en última instancia, agota las reservas de grasa que necesitan para sobrevivir.
“El cambio es demasiado rápido y significativo para ellos”, afirma el coautor Evan Richardson, ecólogo especializado en osos polares de Environment and Climate Change Canada, la agencia gubernamental que financió parcialmente el estudio. Esa carga se refleja en las marcas moleculares reveladoras del ADN de los animales.
Richardson espera que los hallazgos obliguen a mantener “discusiones más difíciles” sobre la gestión de los osos polares. Pero más allá de dar la voz de alarma sobre esta especie en peligro, él y sus colegas tienen la esperanza de que la comunidad conservacionista en general adopte los relojes epigenéticos como una herramienta proactiva para salvaguardar la biodiversidad —antes de llegar a un punto sin retorno—.
Como afirma Meaghan Jones, genetista médica de la Universidad de Manitoba que participa en la investigación: “Es una forma de monitorizar las poblaciones en tiempo real y ver cómo las afecta el estrés mientras aún es posible su recuperación”.
Cronometrando
La idea de rastrear la edad biológica a través de cambios moleculares cobró impulso por primera vez en estudios sobre el ADN humano. A principios de la década de 2010, el biogerontólogo Steve Horvath, entonces en la UCLA y ahora en la empresa biotecnológica antienvejecimiento Altos Labs, identificó docenas y más tarde cientos de sitios en el genoma en los que las etiquetas de metilación del ADN se ganaban o perdían de forma predecible a medida que las personas envejecían. Utilizó los patrones de metilación para construir un modelo estadístico que permitía estimar la edad de una persona, lanzando así los primeros relojes epigenéticos.
Los relojes de Horvath se convirtieron en potentes indicadores de salud, ya que las personas cuya edad biológica superaba la cronológica presentaban un mayor riesgo de padecer enfermedades crónicas o de muerte prematura —y esa misma lógica, descrita en la edición de 2025 del Annual Review of Public Health, pronto se afianzó también en la biología de la fauna silvestre—.
En 2021, por ejemplo, un equipo dirigido por Jenny Tung, antropóloga evolutiva que ahora trabaja en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, Alemania, desarrolló una versión del reloj epigenético específica para babuinos y la aplicó a una población silvestre de la cuenca de Amboseli, en Kenia. Los investigadores descubrieron que los machos con un alto rango de dominancia tendían a ser biológicamente más viejos que sus compañeros de menor estatus, incluso cuando sus edades cronológicas eran las mismas.
Fue una demostración convincente de que el reloj podía conectar las presiones ecológicamente relevantes con el envejecimiento acelerado en un animal salvaje. Y, contrariamente a lo que cabría esperar —que el éxito social iría acompañado de una mejor salud—, reveló el costo biológico de la dominancia. “Alcanzar y mantener un rango alto tiene un alto costo”, afirma Tung.
Más tarde se realizarían otros estudios que relacionaban los factores estresantes de la vida con el envejecimiento acelerado —entre los más destacados, el trabajo de Garroway con los osos polares—, pero la mayoría de los primeros en adoptar los relojes epigenéticos para la biología de la fauna silvestre se centraron en un objetivo más básico: llenar las lagunas en los datos demográficos.
Tradicionalmente, la estimación de la edad de los animales salvajes implica métodos como la extracción de dientes para contar los anillos de crecimiento, lo que requiere mucho trabajo y es invasivo. Los relojes epigenéticos, por el contrario, solo necesitan una pequeña muestra de tejido o sangre, que a menudo se puede obtener mediante métodos remotos como las biopsias con dardos. A partir de ahí, los investigadores extraen el ADN y utilizan métodos de laboratorio para leer los patrones de metilación que se sabe que cambian con la edad. A continuación, aplican modelos estadísticos para comparar los patrones con animales de edades conocidas.
Inspirados por el trabajo de Horvath y otros, los biólogos de fauna silvestre comenzaron a adaptar los relojes epigenéticos a los animales que estudian: ballenas jorobadas, lampreas, tortugas marinas, salmones. Luego, en 2017, Horvath consiguió una subvención de 1,5 millones de dólares para construir relojes para una gran variedad de especies.
Leones, tigres y osos
Horvath comenzó a enviar correos electrónicos a biólogos de campo, veterinarios de zoológicos e investigadores de vida silvestre, invitando a cualquiera que tuviera sangre, ADN u otros tejidos archivados en sus congeladores a unirse al proyecto. “Quien tuviera muestras se convertía en socio”, afirma.
Las muestras llegaron en gran cantidad, de casi 350 especies animales en total, que representaban 25 de los 26 órdenes taxonómicos conocidos de mamíferos. Horvath generó relojes para elefantes, murciélagos, cebras, monos, marmotas, ratas topo y más. A partir de ahí, él y su red global de colaboradores construyeron un reloj epigenético universal para mamíferos, que tenía en cuenta la esperanza de vida máxima de cada especie junto con los cambios observables en la metilación del ADN a lo largo del tiempo. El resultado fue un reloj que podía medir con precisión la edad de un individuo, tanto cronológica como biológica, a partir de una muestra de ADN —no solo en humanos o ratones de laboratorio, sino también en nutrias, zarigüeyas y demonios de Tasmania—.
El objetivo principal de Horvath era explorar cómo se desarrolla el envejecimiento en el reino animal y qué acelera el proceso, con el fin de descubrir posibles mecanismos antienvejecimiento que pudieran replicarse farmacéuticamente. Pero había aplicaciones claras para la conservación, empezando por completar los datos que faltaban sobre la supervivencia y la reproducción en la naturaleza.
En Alaska, por ejemplo, la bióloga especializada en fauna silvestre Susannah Woodruff, entonces en el Servicio de Pesca y Fauna Silvestre de Estados Unidos y ahora en el Departamento de Pesca y Caza del estado, recurrió al reloj pan-mamífero para estimar la edad de los osos polares del estado. Trabajando de forma independiente al equipo canadiense que investigaba cuestiones similares, ella y sus colegas primero analizaron muestras con este reloj “universal” y descubrieron que funcionaba razonablemente bien, ya que producía estimaciones con un margen de uno o dos años respecto a la edad real de los osos. “Eso está bastante bien”, afirma Woodruff.
Crear un reloj específico para los osos polares era aún mejor. Para ello era necesario obtener muestras de sangre de individuos de edad conocida, algo que no es factible para todas las especies, pero en el caso de Woodruff, ella tenía acceso a casi 200 osos de este tipo. Y, como demostró una comparación directa publicada en julio, el reloj específico para osos arrojó resultados más precisos y fiables, determinando la edad con una precisión de más o menos nueve meses.
A falta de desarrollar un reloj específico para cada especie, la mejor opción es adaptar uno de una especie estrechamente relacionada. Ese es el enfoque que ha adoptado la veterinaria especializada en medicina conservacionista Ashley Barratclough, de la organización sin ánimo de lucro National Marine Mammal Foundation de San Diego, para estudiar el delfín nariz de botella del Atlántico Sur. Esta subespecie vulnerable de delfín mular se encuentra en la costa de Sudamérica, con menos de 600 ejemplares en estado salvaje. Pocos tienen registros fiables de edad.
Barratclough y sus colegas crearon primero un reloj para el delfín mular común, utilizando muestras de sangre y piel recogidas de animales de edad conocida mantenidos por la Marina de los Estados Unidos. En colaboración con el biólogo marino brasileño Pedro Fruet, Barratclough aplicó luego la herramienta al delfín nariz de botella del Atlántico Sur, genéticamente distinto, llenando los vacíos demográficos que, entre otras cosas, identificaron a las hembras en edad reproductiva, lo que proporcionó un punto focal para que los conservacionistas centraran sus esfuerzos en la reconstrucción de la población.
“Para una especie de cetáceo en peligro de extinción como el delfín nariz de botella del Atlántico Sur, cada dato demográfico es extremadamente importante para comprender el futuro de la población”, afirma Fruet, fundador del grupo conservacionista Kaosa. “Y la herramienta del reloj epigenético nos está ayudando a refinar y obtener estimaciones que de otro modo no podríamos conseguir”.
Cabe destacar que, en la laguna de Patos, en Brasil, donde se conoce la edad real de algunos delfines nariz de botella del Atlántico Sur, la herramienta también reveló signos de envejecimiento acelerado, señala Fruet, un hallazgo que teme que pueda reflejar el impacto de los contaminantes de la industria y la agricultura, entre otros factores de estrés. Barratclough ha documentado efectos similares en la costa del golfo de Luisiana, donde los delfines expuestos a la contaminación por petróleo del desastre de Deepwater Horizon en 2010 parecen haber envejecido más rápido que sus congéneres que viven en aguas más limpias en otros lugares.
Peor por el desgaste
A medida que aumentan las pruebas de que los relojes epigenéticos no solo pueden revelar la edad real, sino también señalar el envejecimiento prematuro, los investigadores están empezando a investigar cómo las dificultades ambientales determinan el ritmo del envejecimiento en la naturaleza. En la Universidad de Edimburgo, en Escocia, por ejemplo, el biólogo evolutivo Tom Little y la ecóloga especializada en enfermedades Amy Pedersen están manipulando experimentalmente factores como la disponibilidad de alimentos y la carga parasitaria en poblaciones de ratones silvestres y, a continuación, realizando un seguimiento de las consecuencias epigenéticas a lo largo del tiempo.
“Si nos fijamos en la literatura sobre los seres humanos, tenemos todos estos factores —la dieta, el estrés, las infecciones— que sabemos que influyen en la edad biológica”, afirma Little. “Pero en la fauna silvestre, simplemente no sabemos qué características ambientales hacen que los animales envejezcan antes de tiempo”.
Sin embargo, este tipo de investigación requiere realizar costosas pruebas moleculares a un gran número de muestras, y el costo sigue siendo un obstáculo importante para la adopción a gran escala de los relojes biológicos en la fauna silvestre. La plataforma de pruebas más utilizada, el Horvath Mammalian Array, fabricado por el gigante de la genómica Illumina y comercializado por la organización sin ánimo de lucro Epigenetic Clock Development Foundation, cuesta unos 200 dólares por muestra, lo que supone un gasto considerable cuando se trata de analizar docenas o cientos de animales salvajes.
“Se convierte en algo con un costo prohibitivo, especialmente en mi mundo presupuestario”, afirma Aaron Shafer, genetista poblacional de la Universidad de Trent en Peterborough, Canadá, que está estudiando si los relojes epigenéticos pueden revelar signos prematuros de envejecimiento relacionados con la caquexia crónica, una enfermedad neurodegenerativa mortal que afecta a las poblaciones de ciervos en toda América del Norte. Al mismo tiempo, Shafer está liderando el desarrollo de pruebas personalizadas y de menor costo para que la tecnología sea más accesible para su uso en la conservación.
Paralelamente, Garroway y Jones, junto con Levi Newediuk, ecólogo de vida silvestre de la Universidad Mount Royal de Calgary, Alberta, han estado trabajando en formas de optimizar el uso de los relojes epigenéticos en la investigación de la vida silvestre para que puedan aplicarse a más especies y entornos. También quieren poner de relieve la relevancia de los datos de los relojes epigenéticos para las decisiones políticas, relacionando directamente el envejecimiento biológico con la degradación del hábitat.
En su estudio sobre los osos polares, por ejemplo, los investigadores no se limitaron a documentar un envejecimiento más rápido. Vinculaban esos cambios biológicos a cambios medioambientales tangibles. Los científicos descubrieron que los osos nacidos en las últimas décadas, a medida que aumentaban las temperaturas del Ártico, mostraban claros signos de envejecimiento biológico acelerado. Y los análisis de seguimiento no publicados indican que el efecto se manifiesta de forma desigual en las distintas regiones, en función de las distintas presiones ecológicas a las que se enfrenta cada población de osos.
Según Newediuk, la tendencia fue más pronunciada en torno a la bahía de Hudson, donde el hielo marino estacional se rompe antes y se forma más tarde que antes, lo que reduce las oportunidades de caza y limita el acceso a las focas. Por el contrario, los osos de regiones con hielo más estable, como los que viven cerca del mar de Beaufort y en otras partes del Ártico, envejecen más lentamente.
En otras palabras, los hallazgos respaldan la preocupación que existe desde hace tiempo de que la desaparición del hielo marino no solo amenaza los territorios de caza de los osos, sino que también está erosionando silenciosamente su resiliencia biológica. “Sin duda, están en peligro”, afirma Newediuk.
Afortunadamente para la fauna amenazada, el envejecimiento acelerado no es necesariamente un proceso irreversible. Como ha demostrado la investigación de Tung sobre los babuinos, se puede ralentizar e incluso revertir. Tung descubrió que cuando los babuinos machos perdían su rango dominante, sus relojes epigenéticos parecían ralentizarse. En un par de casos, la edad biológica incluso retrocedió a medida que los machos perdían estatus social, a pesar del paso del tiempo.
Eso significa que la velocidad del envejecimiento “no es necesariamente un rasgo fijo”, afirma Tung. Y si se puede retrasar en los babuinos, quizá también se pueda revertir en otras especies. “Esto abre la puerta a esa posibilidad”, afirma.
Artículo traducido por Debbie Ponchner
*Por Elie Dolgin /Knowable en español.
Por Elie Dolgin /Revista Knowable
