La ecología evolutiva atraviesa por un momento crucial y es que está ampliándose a distintos ámbitos de las ciencias biológicas. Una disciplina que ha sido recientemente abordada es la inmunología. Se ha encontrado que una respuesta inmune robusta es costosa para el organismo, tiene una base genética y varía entre individuos; por lo tanto, está sujeta a selección natural. Es importante señalar que mi grupo de investigación ha hecho aportaciones significativas en estos hallazgos. Hemos utilizado a las libélulas por su facilidad y factibilidad de estudios en el campo. Es en estas condiciones donde se pueden detectar las presiones de selección que naturalmente enfrentan los organismos. En este proyecto propongo continuar esta línea de investigación con dos grandes ejes: estudiar los costos de la preparación inmunológica y saber los efectos de la hormona juvenil en esta preparación así como sus costos. Hasta hace unos años se creía que los invertebrados no eran capaces de generar respuestas inmunológicas adaptativas pero recientemente se ha encontrado evidencia contundente que indican lo contrario. esta evidencia sugiere mecanismos que después de un primer ataque patogénico preparan inmunológicamente al animal para futuros ataques, de manera análoga a lo que ocurre en vertebrados. Mi grupo de investigación ha encontrado que esta preparación inmunológica es costosa y que incluso aquellos organismos que parecen invertir más en funciones sexuales pagan un costo más alto. A este respecto propongo conocer de manera experimental el efecto de la condición individual sobre esta preparación, saber si hay variación estacional en la preparación, conocer la duración y especificidad de la preparación, y saber si los animales que generan preparación compensan una condición deteriorada alimentándose más. Mi grupo ha encontrado además que uno de los mecanismos que controlan el desvío de recursos a la respuesta inmune en sacrificio de otras funciones en insectos, es la hormona juvenil. En este proyecto, propongo estudiar experimentalmente cómo se afecta la supervivencia en ausencia y presencia de la preparación y si esto es mediado por la hormona juvenil. Finalmente, propongo también hacer un meta-análisis para saber si la fenoloxidasa, un componente clave de la respuesta inmune en invertebrados, es el parámetro que mejor describe la condición inmune de un animal. Este proyecto se realizará en dos años e involucra tres estudiantes de doctorado actualmente inscritos en los posgrados en Ciencias Biológicas y Biomédicas de nuestra universidad. Se pretende obtener al menos siete artículos científicos lo cual no está lejos de nuestras tasas actuales de publicación (nuestro laboratorio produce entre siete y 9 artículos científicos por año).

El enfoque evolutivo de las bases fisiológicas en insectos y otros animales es un nicho nuevo por explorar. Este nicho es importante porque aclara las partes funcionales de los procesos evolutivos (ver por ejemplo, Irschick et al. 2007). En particular, el estudio evolutivo de la respuesta inmune y la hormona juvenil representan campos abiertos (Sadd y Schmid-Hempel, 2009) donde mi grupo de investigación ha hecho ya contribuciones significativas. En el presente proyecto, propongo expandir la línea de investigación que he venido desarrollando en los últimos años donde había explorado los costos y beneficios evolutivos de la respuesta inmune en insectos. Esta expansión comprende conocer aspectos de preparación inmunológica (una respuesta análoga a la memoria inmunológica en vertebrados; Kurtz, 2004) y efectos de la hormona juvenil en la distribución de recursos a distintos rasgos de historias de vida. No existe ningún otro grupo en el mundo que en este momento estudie estos aspectos a pesar de lo importante que estas líneas representan en la ecología evolutiva (Sadd y Schmid-Hempel, 2009). La contribución más sustancial es que trazamos un puente académicamente robusto entre la fisiología y la evolución. Este puente echa mano de herramientas experimentales tanto en el campo (donde los animales enfrentan condiciones naturales) como en el laboratorio. Utilizaremos libélulas como sujetos de estudio, animales que mi grupo y yo hemos usado extensamente desde hace años. En términos numéricos, se pretende obtener al menos siete artículos científicos y contribuir en la titulación de tres estudiantes de doctorado que recién comienzan su trabajo bajo mi dirección. Estos productos no son inalcanzables ya que al menos en el 2008 y 2009, nuestro grupo publicó 10 artículos en estas áreas. Además, en estos dos años, se titularon dos estudiantes de maestría y uno de doctorado, mientras que otros dos de maestría están por presentar su examen de grado.