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Mutualismos y extinciones de la megafauna antigua como factores en la domesticación de las plantas

Mutualismos y extinciones de la megafauna antigua como factores en la domesticación de las plantas
Buey almizclero (Ovibos moschatus) – uno de los numerosos herbívoros que deambulan por el recinto del Parque Pleistoceno, reserva natural en el norte de la República de Sakha, Rusia. Este experimento de pastoreo en curso comenzó en 1988 y su objetivo es probar si los grandes herbívoros pueden restaurar los ricos ecosistemas de pastizales del Pleistoceno. Crédito: Frank Kienast

Al talar bosques, quemar pastizales, arar campos y cosechar cultivos, los humanos ejercen fuertes presiones selectivas sobre las plantas que sobreviven en los paisajes que usamos.


por Max Planck Society


Las plantas que desarrollaron características para la dispersión de semillas a larga distancia, incluido el crecimiento anual rápido, la falta de toxinas y grandes generaciones de semillas, tenían más probabilidades de sobrevivir en estos paisajes antropogénicos dinámicos. En un nuevo artículo, los investigadores argumentan que estos rasgos pueden haber evolucionado como adaptaciones para los mutualismos de la megafauna, permitiendo luego que esas plantas prosperen entre poblaciones humanas cada vez más sedentarias.

El nuevo estudio plantea la hipótesis de que la presencia de rasgos antropofílicos específicos explica por qué unas pocas familias de plantas selectas llegaron a dominar los cultivos y los conjuntos de malezas en todo el mundo, como la quinua, algunas hierbas y nudos. Estos rasgos, argumentan los autores, también explican por qué tantos géneros parecen haber sido domesticados repetidamente en diferentes partes del mundo en diferentes momentos. La «maleza» y la adaptabilidad de esas plantas fue el resultado de rasgos de exaptación, o cambios en la función de un rasgo evolutivo. De esta manera, en lugar de un proceso humano activo y comprometido, ciertas plantas aumentaron gradualmente en prominencia alrededor de las aldeas, en los campos cultivados o en las tierras de pastoreo.

Ver: La señal de ‘estrés animal’ mejora la resistencia de las plantas a la sequía

Los pastos y los cultivos de campo no fueron las únicas plantas que utilizaron adaptaciones previas para prosperar en los paisajes humanos; puñados selectos de árboles también tenían rasgos ventajosos, como frutos grandes y carnosos, resultado de relaciones pasadas con grandes navegadores. La rápida extinción de la megafauna al final del Pleistoceno dejó a muchas de estas especies de árboles de frutos grandes con poblaciones pequeñas y aisladas, preparando el escenario para cambios más dramáticos durante la hibridación posterior. Cuando los humanos comenzaron a mover estos árboles, era probable que se hibridaran con parientes lejanos, lo que en algunos casos dio como resultado frutos más grandes y plantas más robustas. De esta manera, el proceso de domesticación de muchas plantas perennes de larga generación parece haber sido más rápido y vinculado a los cambios de población debido a las extinciones de la megafauna.

Mutualismos y extinciones de la megafauna antigua como factores en la domesticación de las plantas
El bisonte de bosque (Bison bison spp. Athabascae) del parque de bisontes de Ust’-Buotama, en el centro de la República de Sakha, Rusia. En 2006, se trajeron 35 bisontes de madera de Canadá. Estos megaherbívoros se adaptaron al entorno local y aumentaron su población. El recinto de 100 ha, donde viven los animales, sirve como un sitio de estudio para ecólogos y zoólogos y brinda la oportunidad de rastrear los cambios en la vegetación asociados con la presión de los herbívoros. Crédito: Frank Kienast

«La clave para comprender mejor la domesticación de las plantas puede estar más en el pasado de lo que los arqueólogos pensaban anteriormente; debemos pensar en el proceso de domesticación como un paso más en la evolución de la vida en la Tierra, en contraposición a un fenómeno aislado», afirma el Dr. Robert Spengler. Es el director de los laboratorios arqueobotánicos del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana en Jena, Alemania, y el investigador principal de este artículo.

Ver: Los investigadores notan un patrón en la superficie de las hojas y descubren una nueva pista sobre la evolución de las plantas

Esta publicación es el resultado de arqueólogos, genetistas, botánicos y paleontólogos que aportan conocimientos de sus disciplinas únicas para replantear la forma en que los estudiosos piensan sobre la domesticación. El objetivo de la colaboración es lograr que los investigadores consideren los legados ecológicos más profundos de las plantas y las adaptaciones previas al cultivo que estudian.

La profesora Nicole Boivin, directora del Departamento de Arqueología del Instituto Max Planck en Jena, estudia los impactos ecológicos de los seres humanos en las profundidades del pasado. «Cuando pensamos en la ecología de los orígenes de la agricultura, debemos reconocer los cambios dramáticos en la dinámica de las plantas y los animales que se han desarrollado a lo largo del Holoceno, especialmente los que resultan directamente de la acción humana», agrega.

Mutualismos y extinciones de la megafauna antigua como factores en la domesticación de las plantas
Si bien puede parecer un campo normal, las plantas que crecen a ambos lados de este sendero de bisontes son principalmente cebada pequeña, uno de los cultivos perdidos de América del Norte. Esta foto fue tomada durante el trabajo de campo por Natalie Muller de la Universidad de Washington en St. Louis en un intento de determinar el papel que pudo haber jugado el bisonte en la configuración de la ecología de los progenitores de ciertos cultivos antiguos. Crédito: Natalie Mueller

En última instancia, los estudiosos sugieren que, más que en excavaciones arqueológicas, laboratorios o en campos agrícolas modernos, los próximos grandes descubrimientos en la investigación de domesticación de plantas pueden provenir de paisajes de megafauna restaurados. La investigación en curso de la Dra. Natalie Mueller, una de las autoras, sobre las praderas restauradas de América del Norte está investigando los posibles vínculos entre los bisontes y los cultivos perdidos de América del Norte. Se podrían realizar estudios similares en paisajes de megafauna restaurados en Europa, como el Parque Nacional Bialowieski en Polonia, el Parque Ust’-Buotoma Bizon o el Parque Pleistoceno en la República de Sakha, Rusia.

Ver: Un nuevo estudio muestra que las plantas adaptan su fotosíntesis a condiciones climáticas impredecibles

El Dr. Ashastina, otro autor del artículo y paleontólogo que estudia las comunidades de vegetación del Pleistoceno en el norte de Asia, afirma que «estas reservas naturales restauradas brindan una visión profunda de la naturaleza de las interacciones entre plantas y animales y permiten a los ecólogos, no solo rastrear directamente la vegetación. cambios que ocurren bajo la presión de los herbívoros en varios ecosistemas, pero para desenredar los legados más profundos de estos mutualismos «.




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