Modelización de nicho ecológico y experimentos de jardín común para entender el potencial adaptativo de una planta alpina en ambientes estresantes
Un artículo de Javier Morente.
Dentro de la distribución geográfica de una especie existen variaciones ambientales que pueden actuar como presiones selectivas contrastantes, generando procesos de selección divergentes y desarrollando adaptaciones a dichas presiones. El valor de conservación de las poblaciones que habitan áreas ambientalmente marginales sigue siendo objeto de debate y está estrechamente relacionado con el potencial de adaptación de las poblaciones en entornos cambiantes.
Se barajan dos posibles escenarios. En el primero de ellos la fuerte selección causada por las condiciones ambientales estresantes a las que las poblaciones marginales están sometidas puede generar adaptaciones novedosas, lo que les confiere un potencial evolutivo distintivo y un alto valor de conservación bajo el cambio climático. Sin embargo, también puede suceder que las poblaciones ambientalmente marginales estén genéticamente empobrecidas y, por tanto, con poco potencial para que surjan nuevas adaptaciones.
En este trabajo exploramos el uso de la modelización de nichos ecológicos unida a experimentos bajo condiciones controladas (jardín común) para predecir la diferenciación fenotípica de base genética relacionada con presiones selectivas concretas. Para ello, hemos utilizado la planta alpina Silene ciliata Pourret (Caryophyllaceae). Hemos vinculado y evaluado la relación entre (a) las diferenciaciones ambientales experimentadas por la especie (idoneidad de hábitat del modelo de nicho ecológico y variables ambientales concretas que pueden actúan como presiones selectivas) y (b) la diferenciación fenotípica de diferentes poblaciones (fenología de la floración y resistencia de las células de las hojas a temperaturas extremas).
El modelo de nicho ecológico caracterizó supuestas presiones selectivas específicas en áreas ambientalmente marginales y los experimentos de jardín común confirmaron las diferencias esperadas en los rasgos fenotípicos. Específicamente, las respuestas del modelo permitieron refinar hipótesis originales de diferenciación fenotípica esperada entre poblaciones marginales y desarrollar predicciones específicas. Los experimentos de jardín común confirmaron la expectativa de que las poblaciones marginales retrasan y alargan el período de floración, como se predijo en respuesta a la presión selectiva para evitar los efectos negativos de las heladas de finales de primavera.
En conjunto, los resultados respaldan la propuesta de que los modelos de nicho ecológico pueden ser útiles para identificar áreas marginales dentro del rango geográfico de una especie, así como para desarrollar predicciones refinadas con respecto a la diferenciación genética funcional esperada en tales áreas. Por lo tanto, los modelos de nicho ecológico pueden guiar experimentos con el potencial de identificar la divergencia adaptativa de poblaciones en áreas marginales.
El marco metodológico propuesto en este trabajo podría ser aplicable a diferentes especies y sistemas de estudio. Además, este estudio destaca el valor de conservar las poblaciones que habitan áreas ambientalmente marginales en el contexto actual de cambio climático global. Estas poblaciones albergarían una singularidad genética ecológicamente relevante y potenciales adaptaciones. Junto con los enfoques genéticos y genómicos, estudios como éste, que combinan modelado y experimentos, deberían conducir a una mayor comprensión unificada de los procesos de adaptación bajo climas cambiantes y otras alteraciones antropogénicas del medio ambiente.
