Persoal investigador de catro institutos do Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC), entre os cales atópase a Misión Biolóxica de Galicia (MBG), participa na primeira investigación mundial sobre a diversidade funcional das plantas en zonas áridas. Tras analizar máis de 1.300 conxuntos de observacións de máis de 300 especies de plantas, os resultados amosan que as plantas das zonas áridas adoptan diferentes estratexias de adaptación e que, sorprendentemente, esta diversidade aumenta cos niveis de aridez.
O estudo, publicado na revista Nature, lanza nova luz sobre a comprensión da adaptación das plantas a hábitats extremos, a colonización histórica das plantas en ambientes terrestres e a súa capacidade para responder aos cambios globais. Investigadores e investigadoras do Instituto de Recursos Naturais e Agrobiología de Sevilla (IRNAS), o Instituto de Ciencias Agrarias (ICA), o Instituto Pirenaico de Ecoloxía (IPE) e a Misión Biolóxica de Galicia (MBG) formaron parte de equipos científicos integrados por 120 investigadores de 27 países.
Durante oito anos, analizaron centos de parcelas en zonas áridas dos seis continentes para comprender como as plantas que se atopan neste tipo de ecosistemas adaptáronse a hábitats extremos. Os resultados sinalan que o illamento destas plantas nas zonas máis áridas do planeta parece reducir a competencia entre especies e, como consecuencia, xérase unha diversidade de formas e funcións única a nivel mundial que chega a ser o dobre da diversidade atopada en zonas máis tépedas.
As zonas áridas representan o 45% da superficie terrestre
A Terra alberga unha diversidade de plantas con formas e funcións moi variadas. Esta extraordinaria diversidade morfolóxica, fisiolóxica e bioquímica determina como as plantas se adaptan e responden os cambios globais en curso, con importantes consecuencias para o funcionamento dos ecosistemas. Con todo, o 90% do coñecemento actual sobre a diversidade funcional das plantas refírese unicamente a ecosistemas agrícolas e zonas tépedas. Pola contra, as zonas áridas, que representan o 45% da superficie da Terra, seguen estando subrepresentadas nos datos. Estas importantes zonas atópanse ameazadas polo aumento da aridez, a presión do pastoreo e a desertificación.
Ante esta situación, os expertos e expertas sinalan a necesidade de comprender como responden as plantas a tales presións antes de poder establecer a posible evolución futura destes fráxiles ecosistemas en termos de biodiversidade e funcionamento. Para satisfacer esta urxente necesidade, un equipo internacional levou a cabo a primeira investigación mundial sobre a diversidade funcional das plantas en zonas áridas.
Despois de desenvolver un protocolo de mostraxe estandarizada, o persoal científico colleitou e procesou mostras de 301 especies de plantas atopadas en 326 parcelas representativas de todos os continentes (excepto a Antártida) para caracterizar a diversidade funcional destas zonas, dando lugar a un total de 1.347 conxuntos completos de observacións de trazos. Prestouse especial atención á diversidade de elementos químicos e oligoelementos (como nitróxeno, fósforo, calcio, magnesio e zinc) que se atopan nas plantas, xa que estes trazos, a miúdo non rexistrados, exercen unha forte influencia no seu funcionamento. En total, o estudo incluíu máis de 130.000 medicións de trazos de plantas individuais.
O proceso de adaptación
Unha hipótese clave ao comezo do estudo foi que a aridez reduce a diversidade de plantas a través da selección, deixando só aquelas especies capaces de tolerar a escaseza extrema de auga e o estrés por calor. Con todo, este estudo revelou que ocorre o contrario nos pasteiros máis áridos do planeta, onde as plantas exhiben unha ampla gama de estratexias de adaptación individuais.
“Estes resultados cuestionan o paradigma de que os ambientes abióticos severos seleccionen un conxunto limitado de valores de trazos e reduzan a diversidade”, sinala César Praza, investigador do Instituto de Ciencias Agrarias e coautor do estudo. Por exemplo, algunhas plantas desenvolveron niveis elevados de calcio, fortalecendo as paredes celulares como protección contra a seca. Outras conteñen altas concentracións de sal, o que reduce a transpiración. Aínda que se observan menos especies a escala local que noutras rexións do planeta (en zonas tépedas ou tropicais), as plantas en zonas áridas mostran unha extraordinaria diversidade de formas, tamaños e funcionamento, o dobre que en zonas climáticas máis tépedas.
Unha diversidade froito do illamento
Este aumento na diversidade de trazos prodúcese abruptamente no punto en que os volumes de choiva caen por baixo do limiar anual de 400 mm. Este é tamén o limiar establecido para unha diminución pronunciada da cuberta vexetal e a aparición de grandes superficies de chan espido. Para explicar este fenómeno, os autores do estudo suxiren que a perda de cuberta vexetal conduce á “síndrome de soidade das plantas”, onde un maior illamento e unha menor competencia polos recursos producen altos graos de singularidade de trazos e diversidade funcional que son globalmente excepcionais.
Esta diversidade adaptativa podería reflectir igualmente historias evolutivas complexas que se remontan á colonización inicial de hábitats terrestres por plantas fai máis de 500 millóns de anos, cando estes hábitats presentaban condicións extremas para os organismos vivos. “Este estudo revela a importancia das zonas áridas como reservorio global de diversidade funcional das plantas”, conclúe Manuel Delgado-Baquerizo, investigador do IRNAS e coautor do estudo.
Referencia: Unforeseen plant phenotypic diversity in a dry and grazed world (Publicado en Nature)
