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Derretimiento invasivo en comunidades de plantas de múltiples especies

Derretimiento invasivo en comunidades de plantas de múltiples especies
Macetas con plantas utilizadas durante el experimento. Crédito: Zhijie Zhang

Las especies de plantas exóticas invasoras pueden representar una seria amenaza para la biodiversidad nativa y para el bienestar humano. Por lo tanto, es fundamental identificar los factores que contribuyen al éxito de la invasión. 


por la Universidad de Konstanz


Los estudios anteriores sobre invasiones biológicas se han centrado principalmente en las interacciones entre una especie exótica y una nativa, atribuyendo el éxito de la invasión a la capacidad competitiva superior de los alienígenas invasores. Muy pocos experimentos los han examinado en comunidades de plantas de múltiples especies.

Un nuevo experimento realizado por ecólogos con base en la Universidad de Konstanz y colaboradores internacionales aborda esta brecha de investigación al considerar la competencia entre plantas en comunidades compuestas por varias especies de plantas , tanto exóticas como nativas. Los resultados, que aparecen en el último número de Nature Ecology and Evolution , señalan una de las principales razones del éxito de la invasión y la posterior fusión invasiva de los microbios del suelo , especialmente los hongos endófitos.

Los microbios del suelo son uno de los principales impulsores del éxito de la invasión

«Las plantas compiten de diferentes maneras», dice Zhijie Zhang, primer autor del estudio e investigador de doctorado en el grupo de Ecología de la Universidad de Konstanz dirigido por el profesor Mark van Kleunen. «La forma más intuitiva es la competencia por recursos como los nutrientes y la luz solar. Pero la competencia también puede ocurrir a través de otros niveles tróficos, por ejemplo en relación con los herbívoros y especialmente en lo que respecta a los microbios del suelo (hongos, bacterias y otros organismos pequeños que viven bajo tierra). ). Nuestro estudio muestra que los hongos endófitos, que pasan al menos parte de su ciclo de vida dentro de las plantas, son clave para explicar el éxito de la invasión «.

Estudios anteriores han revelado que las plantas modifican la comunidad de microbios del suelo a medida que crecen, lo que afecta tanto su propio desarrollo como el de las plantas que luego crecen en este suelo («efecto de legado del suelo»). Sin embargo, no estaba claro exactamente cómo los efectos del legado del suelo impactan los resultados competitivos entre plantas exóticas y nativas en comunidades de múltiples especies . Para abordar este problema, los investigadores concibieron un gran experimento de múltiples especies que consta de dos etapas. Primero, se acondicionó el suelo con una de las seis especies de plantas nativas, con uno de los cuatro extraterrestres, o, como control, sin ninguna planta. En un segundo paso, en estos suelos, se cultivaron diez especies de plantas (nativas o exóticas) sin competencia, con competencia de plantas conespecíficas, o con competencia de otra especie, imitando así diferentes escenarios de competencia en la naturaleza. Para evaluar el papel de los microbios, los investigadores analizaron más a fondo cómo las especies acondicionadoras del suelo afectaron a las comunidades microbianas del suelo y cómo las comunidades microbianas del suelo afectaron a las plantas posteriores, tomando la producción de biomasa por encima del suelo como una indicación de capacidad competitiva.

Derretimiento invasivo en comunidades de plantas de múltiples especies

El estudio reveló varias cosas: primero, no había evidencia de una capacidad competitiva superior entre los extraterrestres naturalizados si el suelo en el que crecían no había sufrido ningún condicionamiento. En otras palabras, los extraterrestres no demostraron ser más competitivos que los nativos en comunidades de dos especies, un hallazgo que desafía las teorías anteriores sobre el éxito de la invasión. El suelo condicionado por extraterrestres, sin embargo, afectó los resultados competitivos entre nativos y extraterrestres, y los extraterrestres produjeron mucha más biomasa que las plantas nativas. «En este escenario, los extraterrestres demostraron ser mucho más competitivos que sus rivales nativos, dando más credibilidad a la hipótesis del colapso invasivo», dice Zhang.

Esta hipótesis postula que el establecimiento de una especie exótica en un hábitat no nativo puede facilitar la invasión de otras especies exóticas en el mismo entorno. El estudio de Zhang et al. señala el mecanismo subyacente al microbioma del suelo: «Nuestros análisis revelan que el efecto heredado de las especies acondicionadoras del suelo en especies posteriores se volvió menos negativo a medida que sus comunidades microbianas se volvieron menos similares», explica Zhang. Se observó que los extraterrestres comparten menos hongos endófitos con otros extraterrestres que con las especies nativas, que viene con una menor probabilidad de que los hongos endófitos se desborden. «La idea, que también se conoce como ‘novedad», es que dos especies que comparten pocos hongos endófitos se afectan entre sí de manera menos negativa que dos especies que comparten muchos endófitos «, concluye Zhang.» Es necesario realizar más investigaciones, pero estamos seguros de que el suelo microbios son cruciales para la invasión éxito y la crisis invasional en las comunidades de múltiples especies «.


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