Rasgos fisiológicos y capacidad de adaptación ante cambios climáticos bruscos, claves de la convivencia entre especies

13/jun/2019 | UCC+icompartir noticiaimprimir

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Científicos de la UCA publican un estudio en ‘Nature Communications’ acerca del papel clave de las características de las plantas y sus interacciones competitivas para el mantenimiento de la biodiversidad

El investigador de la Universidad de Cádiz, Óscar Godoy del Olmo, miembro del Instituto Universitario de Investigación Marina (INMAR) y perteneciente al departamento de Biología a través de un contrato adscrito al programa Ramón y Cajal, ha participado en un novedoso estudio publicado en la prestigiosa revista Nature Communications, titulado Los rasgos funcionales y su plasticidad fenotípica modulan la coexistencia de especies en condiciones climáticas contrastadas (Functional traits and phenotypic plasticity modulate species coexistence across contrasting climatic conditions), que ha permitido analizar, con mayor profundidad de la realizada hasta ahora, el efecto de las interacciones entre especies para su capacidad de coexistencia en comunidades ecológicas, así como la influencia que los cambios en condiciones ambientales extremas podrían tener en esta convivencia.

El punto de partida de los resultados mostrados en esta investigación ha sido la combinación de los avances teóricos con un experimento de campo centrado en 10 especies de plantas con un ciclo de vida anual, típicas de los pastizales mediterráneos. Para ello, el grupo de investigadores, pertenecientes a las universidades de Cádiz, Sevilla y Jaén y al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), sembró semillas de estas especies tras las lluvias otoñales y 64 días después del inicio de la temporada de lluvias. Estos dos meses de retraso corresponden al año con lluvias más tardías en los últimos 50 años y con una reducción del 40% de la precipitación anual del registro climático de la estación climática del aeropuerto de Sevilla, con lo que puede ser considerado un tratamiento extremo climático. El objetivo del estudio fue doble: evaluar el papel de los rasgos para permitir la coexistencia de las especies y analizar si el evento climático extremo puede dificultar la coexistencia de las mismas a través de cambios en la expresión de estos rasgos.

Para mejorar la comprensión de los mecanismos fundamentales del mantenimiento de biodiversidad, los investigadores centraron buena parte de su trabajo en medir un amplio espectro de rasgos funcionales. Además de aquellos fáciles de observar como la altura, el tiempo de floración o la longitud de las hojas, también emplearon gran esfuerzo en medir rasgos fisiológicos relacionados con la eficiencia de captación del agua y la luz bajo los dos escenarios contrastados de disponibilidad de agua. Los resultados revelaron que estos rasgos fisiológicos, y no los rasgos reproductivos o morfológicos fáciles de observar, son claves para determinar las diferencias de nicho entre especies (entiéndase por “nicho” a la función o conjunto de interrelaciones que un organismo mantiene dentro del ecosistema donde habita). Estas disparidades son fundamentalmente diferencias en la obtención de recursos básicos para el crecimiento de las plantas y promueven el mantenimiento de la diversidad, limitando el dominio de aquellas cuando son comunes y protegiéndolas contra la extinción cuando son raras.

Así, la variación de tales rasgos evita que las especies se excluyan unas a otras y por lo tanto, se extingan cuando las condiciones climáticas son extremas. “Estos resultados proporcionan una vía directa que vincula la fisiología de las especies a los mecanismos que determinan el mantenimiento de la biodiversidad”, como sentencian los autores de esta publicación.

Plasticidad fenotípica o cómo adaptarse al cambio climático

El cambio climático está estrechamente relacionado con el aumento de la frecuencia de episodios de sequía intensa, previsto para los próximos años, algo que amenazará la diversidad vegetal e inducirá modificaciones en la composición de las especies. Este estudio sugiere que las condiciones más secas reducirán la diversidad y modulará el predominio de una u otras dentro de una misma comunidad, favoreciendo a plantas de crecimiento lento con hojas más esclerófilas, semillas más grandes y un uso más eficiente del agua. Por el contrario, las especies de alto crecimiento con rasgos opuestos, serán potencialmente excluidas de las comunidades ecológicas en condiciones más estresantes de sequía, a menos que presenten una plasticidad fenotípica (cualquier cambio en sus características en respuesta a una señal ambiental) que les permita una nueva manera de utilizar los recursos.

El estudio también señala que no toda la plasticidad fenotípica será propicia para mantener la biodiversidad de especies. Esto es debido a que ciertos cambios plásticos hará que algunas especies se vuelvan muy competitivas y por lo tanto, excluyan al resto. Es decir, “la plasticidad fenotípica o mejor dicho la respuesta individual de las especies a la adaptación de los cambios ambientales puede promover y dificultar al mismo tiempo el mantenimiento de comunidades diversas”.

Todo este trabajo se ha podido llevar a cabo gracias al apoyo económico obtenido con varios proyectos de investigación, entre ellos, el proyecto Maintenance of species diversity and the stability of ecosystem functioning (BioFUNC), subvencionado a través de la convocatoria Marie Curie del Programa Horizonte 2020 de la Unión Europea. Asimismo, parte de la financiación de este estudio ha sido posible gracias a un microcrédito de investigación, otorgado por la Asociación Española de Ecología Terrestre (http://www.aeet.org/), al autor senior y de correspondencia del artículo, Óscar Godoy.

Referencia bibliográfica: Ignacio M. Pérez-Ramos; Luis Matías; Lorena Gómez-Aparicio; Óscar Godoy (2019) ‘Functional traits and phenotypic plasticity modulate species coexistence across contrasting climatic conditions’, Nature, doi: 10.1038/s41467-019-10453-0

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