Investigan la resistencia de las plantas a los cambios del clima pasados y sus patrones actuales de diversidad

Los investigadores de la Universidad de Sevilla Juan Arroyo y Marcial Escudero han investigado los mecanismos por los que las plantas han resistido los cambios del clima pasado y han provocado sus patrones actuales de diversidad, en una región de intenso dinamismo climático y variabilidad ambiental por su rango latitudinal y altitudinal: el Oeste de la Cuenca Mediterránea. Además de la respuesta macroevolutiva de los linajes, se han estudiado también los mecanismos microevolutivos, especialmente a través de la biología reproductiva, por los que las poblaciones consiguen prosperar en diferentes condiciones climáticas de temperatura y disponibilidad hídrica.

El trabajo pertenece al proyecto REPROGRAD ‘Variación en sistemas reproductivos en gradientes biogeográficos y ecológicos. Adaptación a ambientes progresivamente más estresantes’, perteneciente a la convocatoria de 2018 de Generación de Conocimiento de la Agencia Estatal de Investigación del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Para la consecución de dichos objetivos se eligieron varios casos de estudio bien representados a lo largo de gradientes ambientales de altitud y latitud en la región en los géneros Narcissus (Amaryllidaceae), Linum (Linaceae), Centaurium (Gentianaceae), Carex (Cyperaceae) y Sonchus (Asteraceae) que presentan diversas combinaciones de rasgos reproductivos en el grupo de las angiospermas.

Para cada uno de estos grupos se ha generado información filogenética y filogeográfica y de modelado del nicho climático que ha permitido elegir poblaciones en los extremos de su gradiente ambiental. En las poblaciones elegidas se han realizado observaciones y experimentos para determinar la capacidad reproductiva de las plantas y su variabilidad genética en esas condiciones. Finalmente, se han utilizado plantas de esas poblaciones para someterlas experimentalmente a condiciones climáticas contrastadas de manera controlada, para comprobar si las posibles respuestas presentan un valor adaptativo y si son dependientes del sistema reproductivo de las poblaciones y especies, a través de su sistema de apareamiento (mating system) y consiguiente heterocigosidad (medida de la variación genética de una población respecto a un locus particular).

Futuros usos

Estos resultados han permitido determinar la vulnerabilidad de las plantas en algunos de sus estadios iniciales frente al clima cambiante típico del Mediterráneo y serán de utilidad futura para prever efectos del cambio climático del Antropoceno en el devenir de especies muy representativas, frecuentemente únicas, de estos gradientes ambientales.

Equipo de la US en la fachada de la Facultad de Biología.

También han pertenecido a los equipos de investigación y de trabajo otros profesores de la Universidad de Sevilla como Zoila Díaz Lifante, Cristina Andrés Camacho y José Antonio Mejías Gimeno, investigadores postdoctorales como Violeta Simón Porcar, Enrique Maguilla y Sonia Merinero, investigadores predoctorales como Leticia Rodrigues Novaes, Ana Valdés Florido, Inés Gómez Ramos, Christine Vaz y Estefanía Martínez Borda y personal técnico como Alegría Montero Ramírez. También han participado en el proyecto investigadores predoctorales internacionales como Ana Afonso (University of Coimbra, Portugal) o Lu Tan (Sichuan Agricultural University, China), así como otros investigadores de instituciones de diversos países como University of Stirling (Reino Unido), UNAM (México), Smithsonian Institution (Estados Unidos), University of Stockholm (Suecia), Cadi Ayyad University (Marruecos) o Sungkyunkwan University (Corea del Sur).

Este proyecto, además de objetivos puramente científicos, engloba también diversos compromisos de divulgación científica. Así, se ha realizado un documental en donde se muestran los planteamientos y objetivos del proyecto, la metodología utilizada así como los resultados y conclusiones alcanzados. Para la realización de este documental se ha contado con financiación del Plan Propio de Investigación de la Universidad de Sevilla.