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Evolución rápida bajo el cambio climático


Algunas especies de plantas pueden evolucionar muy rápidamente en condiciones de sequía. Esto significa que los rasgos modificados de la planta se fijan genéticamente y se transmiten a la siguiente generación. 


por Janna Eberhardt, Universidad de Tübingen


Un equipo de investigación dirigido por la profesora Katja Tielbörger del Instituto de Evolución y Ecología, junto con otros colegas de la Universidad de Tübingen y las Universidades de Hildesheim, Münster y Colonia, lo ha demostrado en un nuevo estudio. Sin embargo, las plantas del experimento no pudieron adaptar rápidamente todos los rasgos importantes a la falta de agua. El estudio ha sido publicado en la revista Ecology Letters .

El cambio climático antropogénico está progresando cada vez más rápido, lo que conduce a temperaturas más altas y precipitaciones alteradas. Para muchas regiones que ya son muy secas hoy, como los desiertos o semidesiertos, los escenarios climáticos predicen niveles de precipitación aún más bajos. Para sobrevivir en estas nuevas condiciones, los organismos deben adaptarse muy rápidamente.

El grupo de investigación de Tielbörger podría basarse en un experimento único a largo plazo en Israel para investigar si las plantas pueden lograr una adaptación tan rápida y cómo. Durante doce años, la precipitación se manipuló para comunidades enteras de plantas en el campo, ya sea proporcionando riego adicional o reduciendo la lluvia utilizando refugios especiales contra la lluvia. «Estos experimentos a largo plazo rara vez se llevan a cabo. Es por eso que casi no hay estudios en los que se pueda investigar la evolución de las plantas en condiciones casi naturales», dice Tielbörger. En un estudio anterior, la científica ya había descubierto que las comunidades de plantas eran extremadamente resistentes a la sequía, y luego sospechó que esto podría deberse en parte a la rápida adaptación de las especies predominantemente anuales.

Evolución rápida bajo el cambio climático
Experimento a largo plazo en un entorno semidesértico en Israel: durante doce años consecutivos se estudió la respuesta de comunidades vegetales enteras a la sequía experimental y al aumento de las precipitaciones. Las imágenes muestran refugios contra la lluvia que reducen la lluvia entrante en un 30 por ciento. Crédito: Universidad de Tübingen

En el estudio actual, el equipo de Tielbörger se centró en una pequeña crucífera anual (Biscutella didyma), una especie que se encuentra en desiertos extremos hasta regiones mediterráneas bastante húmedas. «Hemos analizado una gran cantidad de rasgos cuya información genética ha sido bien investigada y que tienen una gran influencia en la capacidad de la planta para resistir la sequía», dijo Tielbörger. Una característica especial del experimento a largo plazo fue que incluyó cuatro ubicaciones a lo largo de un gradiente de lluvia muy pronunciado. El equipo de investigación investigó los rasgos de las plantas que cambian a lo largo del gradiente y los comparó con la respuesta de las plantas a los experimentos.

La velocidad de adaptación difiere entre rasgos.

Los investigadores observaron que en sólo diez años, las plantas originalmente adaptadas a condiciones más húmedas desarrollaron un tiempo de floración más temprano bajo sequía artificial y pusieron más recursos en la producción de semillas. «Se trata de adaptaciones clásicas a condiciones muy secas, como las que se encuentran en las plantas del desierto «, explica el científico. «Por lo tanto, el experimento nos da una fuerte indicación de que la evolución de estas propiedades fue de hecho una adaptación al cambio climático». Curiosamente, también hubo varios rasgos vitales que no evolucionaron en el experimento, como la eficiencia del uso del agua o la latencia de las semillas.

«El mensaje de nuestro estudio es, por tanto, sólo parcialmente optimista», dice Tielbörger. «Aunque pudimos demostrar que es posible una evolución rápida de los rasgos importantes de las plantas, también hay rasgos para los que los procesos de adaptación pueden ser demasiado lentos para seguir el ritmo del cambio climático».


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