Cómo han evolucionado tres especies de arbustos en zonas áridas

Izquierda: distribución del género Stauracanthus. Derecha: formaciones de Stauracanthus genistoides cerca del cabo Espichel, Portugal. / Sergio Chozas

Un grupo de investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), junto a otras instituciones, explican cómo las variaciones ambientales y los cambios geológicos de los últimos diez millones de años han determinado la distribución y división de las especies de plantas que forman el género Stauracanthus, también conocidos como tojos.
S. boivinii, S. genistoides y S. spectabilis son las tres especies que forman este género de arbustos espinosos que se distribuyen en zonas áridas próximas al mar en el suroeste de la península ibérica y el norte de África. Junto con el género Ulex, son las plantas que comúnmente se conocen como tojos y desempeñan un papel fundamental en sus áreas de distribución.

“Además de fijar el nitrógeno atmosférico en el suelo y retener de manera eficiente la arena en las dunas, permiten el desarrollo de comunidades más complejas gracias a que aumentan la materia orgánica del suelo y actúan protegiendo las plántulas de otras especies bajo su copa”, contextualiza Joaquín Hortal, investigador del MNCN.

Para este estudio, publicado en Annals of Botany, los científicos analizaron los requerimientos ambientales y la genética de las poblaciones de estas tres especies. “Hemos comprobado cómo se produjo el fenómeno de especiación, es decir, el desarrollo de las tres especies. A lo largo de miles de años diferentes individuos de una misma población se fueron adaptando a temperaturas y suelos diferentes, aislándose reproductivamente y dando lugar finalmente a las tres especies que conocemos hoy”, explica Sergio Chozas, investigador en la Universidad de Lisboa y del MNCN.

Estas plantas están adaptadas a veranos muy secos en áreas costeras donde la variación anual de la temperatura es menos acusada que en otras zonas mediterráneas.

Estas plantas están adaptadas a veranos muy secos en áreas costeras donde la variación anual de la temperatura es menos acusada que en otras zonas mediterráneas. Responden de manera parecida a las variaciones de temperatura, pero viven en diferentes tipos de suelos.

S. boivinii prefiere zonas con arena de grano grueso mientras S. genistoides, que soporta veranos más secos, y S. spectabilis, adaptada a veranos más suaves, crecen sobre dunas de arena fina. Estas ligeras diferencias provocan que las tres especies crezcan en áreas contiguas, pero no juntas en la misma localidad, es decir muestran una distribución parapátrica.

El clima y la geología como creadores de especies

Las relaciones evolutivas indican que la diversificación de Stauracanthus fue resultado de las complejas fluctuaciones ambientales y geológicas que se produjeron en el Mediterráneo occidental entre el Mioceno y el Pleistoceno (hace entre 20 millones de años y 100.000 años). Según los datos obtenidos, los ancestros de estas especies expandieron su rango de distribución hasta que la formación del mar de Alborán, seguida de la Crisis de Salinidad del Mesiniense y la apertura del estrecho de Gibraltar al final del Mioceno (hace seis millones de años), fragmentaron sus poblaciones.

En función de cómo afecte el cambio climático a sus áreas de distribución, S. spectabilis, la especie adaptada a veranos más suaves y con menor área de distribución, estaría más amenazada que sus congéneres.

En esta investigación, financiada por la Fundación para la Ciencia y la Tecnología (FCT) de Portugal, han colaborado junto al MNCN las Universidades de Lisboa, Algarve, Castilla La Mancha y Extremadura.

Referencia bibliográfica:

S. Chozas, R.M. Chefaoui, O. Correia, R. Bonal y J. Hortal (2017) «Environmental niche divergence among three dune shrub sister species with parapatric distributions». Annals of Botany. DOI: 10.1093/aob/mcx004.