Agricultura Botánica y Genética España

El intercambio genético, clave para la adaptación al cambio climático


Los resultados de un estudio, liderado por la URJC, muestran cómo las poblaciones marginales de plantas que habitan bajo las condiciones más severas poseen adaptaciones particulares que pueden resultar de gran utilidad con el cambio climático


URJC-UCC+i/DICYT El cambio climático está provocando que cada vez más poblaciones experimenten condiciones ambientales al límite de su capacidad de supervivencia. El impacto que esto puede tener sobre las poblaciones está estrechamente relacionado con el lugar donde se encuentran, lo que en ecología se conoce como rango de distribución y en donde se distinguen dos zonas: centrales y marginales. Las zonas centrales son aquéllas donde las condiciones ambientales son presumiblemente óptimas para la especie, mientas que en las marginales se dan condiciones ambientales más severas.

El objetivo principal del estudio liderado por el área de Biodiversidad y Conservación de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), en colaboración con el área de Ecología de la Universidad de Alcalá y el Grupo de Ecotoxicología de la Contaminación del Aire del CIEMAT, ha consistido en evaluar el efecto del flujo de genes entre poblaciones que habitan zonas centrales y marginales y la capacidad de adaptación de unas y otras. Además, ha valorado si dichas adaptaciones pueden resultar valiosas para la supervivencia de la especie frente al cambio climático. Los resultados obtenidos, publicados en The Journal of Ecology, una de las revistas científicas más relevantes en el campo de la ecología, revelan el potencial adaptativo de las poblaciones que habitan áreas marginales.

“Nuestros resultados muestran que el flujo de genes entre poblaciones marginales proporciona un mayor éxito de germinación y supervivencia para las poblaciones marginales al aumentar la diversidad genética y proporcionar alelos favorables y/o combinaciones genéticas con capacidad de adaptarse en tales áreas”, explica Javier Morente López, investigador de la URJC y primer autor del estudio. “Además, los resultados también destacan la elevada capacidad de adaptación de las poblaciones marginales, ya que éstas mostraron mejor comportamiento tanto en áreas óptimas como marginales”.

Esta investigación es esencial debido a que los estudios experimentales que prueban conjuntamente los efectos de la procedencia del flujo de genes y la adaptación local de las poblaciones marginales son escasos, a pesar de que resultan clave en el contexto de cambio global actual.

Ensayos con poblaciones marginales y experimento de siembra recíproca

Para llevar a cabo la investigación, el equipo científico ha testado experimentalmente los efectos de tres tipos diferentes de flujo de genes en poblaciones marginales de la especie Silene ciliata Pourr. (Caryophyllaceae), una especie de planta alpina mediterránea. “Para simular el flujo genético realizamos manualmente polinizaciones dentro de las propias poblaciones marginales, entre diferentes poblaciones marginales y entre poblaciones óptimas y marginales. Las semillas resultantes de estas polinizaciones fueron sembradas en zonas marginales donde se sitúan las poblaciones naturales de S. ciliata consideradas en este estudio, con el fin de conocer los efectos diferenciales de los tres tipos de flujo genético bajo las condiciones naturales que experimenta la especie”, detalla el investigador de la URJC.

Además, el equipo ha llevado a cabo un experimento de siembra recíproca para conocer su capacidad de adaptación. Para ello, ha sembrado semillas de poblaciones naturales óptimas y marginales en un ambiente contrario al suyo. Con este ensayo, los científicos pudieron medir la tasa de germinación de las semillas y evaluar la supervivencia de los primeros brotes.

Los resultados de este estudio ponen de manifiesto la utilidad de las poblaciones marginales como fuente de genes para otras poblaciones de la misma especie que sean incapaces de adaptarse a unas condiciones ambientales marginales generadas por el cambio climático, aumentando las posibilidades de que una especie sobreviva y se adapte con éxito al cambio climático. “Nuestros resultados sugieren que el valor adaptativo de las poblaciones marginales puede ser de gran relevancia en un contexto de cambio climático”, apunta Javier Morente López. “Por ello, las poblaciones marginales también poseen un elevado valor de conservación”.

Referencia
Morente-López, J., Lara-Romero, C., García-Fernández, A., Rubio Teso, ML, Prieto-Benítez, S. e Iriondo, JM (2020), Gene flow effects on populations inhabiting marginal areas: origin matters, J Ecol. doi: 10.1111 / 1365-2745.13455

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