Un equipo de investigación internacional de seis universidades, incluida Virginia Tech, trabaja para comprender mejor cómo los árboles, uno de los recursos renovables más vitales de la Tierra, se adaptan a los climas cambiantes.
Recientemente, el equipo descubrió que dos especies de árboles relacionadas distantemente usan los mismos genes para adaptarse al rango de temperaturas en su región geográfica. Sus resultados se publicaron en la revista ciencia .
Jason Holliday, profesor asociado de recursos forestales y conservación del medio ambiente en la Facultad de Recursos Naturales y Medio Ambiente y afiliado del Instituto de Ciencias de la Vida Fralin, así como Haktan Suren, un candidato a doctorado del mismo departamento en Genética,El programa de bioinformática y biología computacional forma parte del equipo que investiga cómo los árboles se adaptan a las diferentes condiciones climáticas.
"Una pregunta central en biología es: ¿cuán repetible es el proceso evolutivo? Una forma de abordar esta pregunta es estudiar diferentes especies que se adaptan a entornos similares y preguntar si las mismas soluciones genéticas permiten esa adaptación", dijo Holliday, quien estambién uno de los coautores del estudio, junto con Suren.
Después de cinco años y con la ayuda de más de treinta personas, el equipo estudió dos especies diferentes de coníferas, el pino lodgepole y el abeto interior, que están muy extendidas en las partes occidentales de los Estados Unidos y Canadá. Recolectaron semillas de más de 250 ubicaciones.en el oeste de Canadá, antes de secuenciar más de 23,000 genes en cada árbol.
Su análisis a gran escala reveló que tanto el pino como el abeto usan el mismo conjunto de 47 genes para adaptarse a la variación geográfica de la temperatura y para el tiempo apropiado de adquisición de resistencia al frío, un rasgo que permite a las plantas tolerar las condiciones adversas del invierno.
Este descubrimiento fue sorprendente debido a la distancia evolutiva entre las dos especies: comenzaron a evolucionar independientemente durante más de 140 millones de años, cuando compartieron un antepasado común. Las especies similares a menudo desarrollan rasgos similares, pero la medida en que las similitudes a nivel genómicola cantidad de rasgos observables similares en diferentes especies no se había probado hasta ahora.
"Dado que estamos viendo los mismos genes en diferentes especies, existe una mayor probabilidad de que estas adaptaciones se deban a la selección natural y no solo por casualidad", dijo Sam Yeaman, profesor asistente de ecología y biología evolutiva de la Universidad deCalgary en Alberta, Canadá, y primer autor del artículo.
Una implicación de este trabajo es que las adaptaciones ambientales pueden estar genéticamente limitadas. Si bien la variación en rasgos observables como la resistencia al frío probablemente involucra cientos de genes, explicó Holliday, se requiere un subconjunto para que ocurra la adaptación, incluso cuando se comparan especies que divergieron por mucho tiempoEste resultado tiene implicaciones para la adaptación continua de las poblaciones de árboles al cambio climático.
"Tenemos que entender la adaptación climática en otras coníferas para que podamos abordar los árboles que no coinciden con las condiciones locales debido al cambio climático", dijo Sally Aitken, profesora de ciencias forestales y de conservación en la Universidad de Columbia Británica en Vancouver,Canadá, y autor correspondiente del estudio: "Esto también nos ayudará a ofrecer mejores recomendaciones para las estrategias de manejo forestal en climas cambiantes, y plantar árboles que tengan más probabilidades de prosperar y adaptarse más rápidamente al cambio climático".
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Materiales proporcionado por Virginia Tech . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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