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Con menos animales para esparcir sus semillas, las plantas pueden tener problemas para adaptarse al cambio climático



Imagínese un árbol maduro de amplias ramas como un roble, un arce o una higuera. ¿Cómo se reproduce para que su descendencia no crezca a su sombra, luchando por la luz?


de Evan Fricke, Alejandro Ordóñez, Haldre Rogers, Jens-Christian Svenning


La respuesta es la dispersión de semillas . Las plantas han desarrollado muchas estrategias para esparcir sus semillas lejos de la planta madre. Algunas producen plántulas que flotan en el viento . Otros tienen frutos que en realidad explotan, expulsando sus semillas .

Y más de la mitad de todas las plantas dependen de la vida silvestre para dispersar sus semillas. Esto suele suceder cuando los animales comen frutas de las plantas o se llevan sus nueces, luego excretan o dejan caer las semillas en otro lugar. En las selvas tropicales , los animales dispersan las semillas de hasta el 90% de las especies de árboles .

Hoy en día, la Tierra está perdiendo especies a un ritmo acelerado, lo que podría representar la sexta extinción masiva de su historia. En un estudio recientemente publicado , examinamos qué significa esta pérdida para la dispersión de semillas, centrándonos en las aves y los mamíferos que dispersan las plantas con frutos carnosos.

Evaluamos cómo los dispersores de semillas ayudan a las plantas a cambiar sus rangos geográficos para alcanzar nuevos hábitats aptos para el crecimiento, un mecanismo crucial para sobrevivir al cambio climático . Si no se dispersan suficientes semillas para rastrear las condiciones ambientales como la temperatura y la precipitación que requieren las plantas, las plantas podrían quedar atrapadas en entornos donde tendrán dificultades para sobrevivir. Esto podría conducir a la pérdida de especies de plantas, junto con los valiosos productos y servicios que brindan, desde alimentos hasta almacenamiento de carbono .

Una nueva era para el movimiento de plantas

Los animales han estado dispersando semillas durante millones de años, pero las relaciones entre las plantas y sus dispersores de semillas han cambiado drásticamente en nuestra era moderna.

Los osos pardos, que desaparecieron del estado hace un siglo, ya no comen bayas en California . En la isla de Madagascar, las semillas ya no viajan en el vientre de los lémures del tamaño de un gorila , que se extinguieron allí hace unos 2.300 años. En Francia, las semillas no se montan en el pelaje de los leones o entre los dedos de los pies de los rinocerontes que una vez vivieron allí, como se muestra en las pinturas rupestres prehistóricas . Cuando los animales dispersan semillas hoy en día, su movimiento a menudo se ve obstaculizado por caminos, granjas o áreas urbanizadas.

Para la mayoría de las plantas dispersadas por animales, especialmente aquellas con semillas grandes, que requieren animales grandes como tapires , elefantes y cálaos para esparcirlas, estos cambios significan una gran reducción en la dispersión de semillas y una gran desaceleración del movimiento de la planta.

La investigación de nuestro equipo y el trabajo de muchos colegas han descubierto las consecuencias ecológicas negativas que ocurren cuando desaparecen los dispersores de semillas . Ahora los investigadores están evaluando cómo la disminución de la dispersión de semillas está afectando las respuestas de las plantas al cambio climático.

Con menos animales para esparcir sus semillas, las plantas podrían tener problemas para adaptarse al cambio climático
Plántulas brotando de estiércol de elefante en Malasia. Crédito: Ahimsa Campos Arceiz, CC BY-ND

Cuantificando lo que se ha perdido

Solo una pequeña fracción de las miles de especies dispersoras de semillas y decenas de miles de especies de plantas dispersadas por animales se han estudiado directamente . Muchas especies de dispersores de semillas están extintas o son tan raras que no se pueden estudiar en absoluto.

Para superar este desafío, reunimos datos de estudios publicados que muestran qué pájaros y mamíferos dispersores de semillas comen qué frutas, qué tan lejos esparcen las semillas y cómo los efectos de sus sistemas digestivos en las semillas ayudan o dificultan la germinación. Estos tres pasos juntos describen lo que se requiere para una dispersión exitosa de semillas: una semilla debe ser removida de la planta madre, alejarse una cierta distancia de ella y sobrevivir para convertirse en una plántula.

Luego, usamos el aprendizaje automático para generar predicciones para la dispersión de semillas, en función de los rasgos de cada especie. Por ejemplo, los datos sobre un zorzal de tamaño mediano en América del Norte podrían ayudarnos a modelar cómo una especie de zorzal de tamaño mediano de Asia dispersa las semillas, incluso si la especie asiática no se estudió directamente.

Usando nuestro modelo entrenado, pudimos estimar la dispersión de semillas por cada especie de ave y mamífero, incluso especies raras o extintas para las cuales no hay datos específicos de especies sobre el proceso de dispersión de semillas.

Con menos animales para esparcir sus semillas, las plantas podrían tener problemas para adaptarse al cambio climático
Los tapires de tierras bajas como este en Mato Grosso, Brasil, globalmente clasificados como vulnerables, son importantes dispersores de semillas en los bosques tropicales. Crédito: Bernard Dupont/Wikipedia , CC BY-SA

El último paso fue comparar la dispersión actual de semillas con lo que sucedería si no hubieran ocurrido las extinciones y las contracciones del rango de especies. Para las plantas con frutos carnosos, estimamos que, debido a las pérdidas de aves y mamíferos, se está dispersando un 60 % menos de semillas lo suficientemente lejos en todo el mundo para seguir el ritmo del cambio climático al cambiar de ubicación. Además, estimamos que si las especies dispersoras de semillas actualmente en peligro de extinción, como los bonobos, los elefantes de sabana y los cálaos de yelmo, se extinguieran, la dispersión global de semillas disminuiría en un 15 % adicional.

El impacto de la disminución del dispersor de semillas en el pasado ha sido mayor en áreas que incluyen América del Norte, Europa y la parte sur de América del Sur. Las pérdidas futuras de especies en peligro de extinción tendrían sus impactos más severos en áreas que incluyen el sudeste asiático y Madagascar.

Con menos dispersores de semillas presentes, se moverán menos semillas lo suficientemente lejos como para permitir que las plantas se adapten al cambio climático cambiando sus rangos.

Los dispersores de semillas ayudan a mantener los bosques

La dispersión de semillas también ayuda a los bosques y otros ecosistemas naturales a recuperarse de perturbaciones como los incendios forestales y la deforestación. Esto significa que los mamíferos y las aves juegan un papel importante en el mantenimiento de la vegetación natural.

Con menos animales para esparcir sus semillas, las plantas podrían tener problemas para adaptarse al cambio climático
Las áreas con una coloración roja más brillante han perdido más función de dispersión de semillas de seguimiento del clima. Las áreas con una coloración azul más brillante pueden perder más de su función de dispersión de semillas restante si las especies en peligro de extinción se extinguen. Crédito: Fricke et al., 2022 , CC BY-ND

La mayor parte de la recuperación de los bosques en todo el mundo ocurre a través de la dispersión de semillas y la regeneración de los bosques naturales en lugar de que la gente plante árboles. La dispersión de semillas por parte de los animales es especialmente importante para los bosques tropicales, que pueden volver a crecer con relativa rapidez después de ser talados o quemados.

Los dispersores de semillas también promueven la biodiversidad al ayudar a garantizar que una gran cantidad de especies de plantas puedan sobrevivir y prosperar. Los ecosistemas que contienen muchas especies de plantas con diversas composiciones genéticas están mejor equipados para manejar futuros inciertos y para mantener las funciones del ecosistema de las que dependen los humanos, como almacenar carbono, producir alimentos y madera, filtrar el agua y controlar las inundaciones y la erosión.

Hay maneras de aumentar la dispersión de semillas. Asegurarse de que los parches de hábitats similares estén conectados ayuda a las especies a moverse entre ellos. También ayudará la restauración de poblaciones de importantes dispersores de semillas, que van desde tucanes hasta osos y elefantes. Y los modelos globales de dispersión de semillas como el nuestro pueden ayudar a los científicos y administradores de tierras a pensar en los dispersores de semillas como una solución basada en la naturaleza para abordar el cambio climático.

Evan Fricke, Faculty Fellow in Ecology and Evolutionary Biology, Rice University; Alejandro Ordonez, Assistant Professor of Global Change Biology, Aarhus University; Haldre Rogers, Associate Professor of Ecology, Evolution and Organismal Biology, Iowa State University, and Jens-Christian Svenning, Professor of ecology, Aarhus University

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.


Proporcionado por The Conversation




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