Un antiguo linaje cosmopolita de plantas está sacudiendo la comprensión de los científicos sobre la rapidez con que las especies evolucionan en los ecosistemas templados y por qué.
Muchos investigadores han pensado que las nuevas especies evolucionan en conjunto con el desarrollo de diferentes características físicas y la aparición de nuevos tipos de hábitats. En este escenario, estos tres factores se alimentan entre sí, lo que puede conducir a un aumento dramático en el número de nuevas especies.especies. Este estallido de diversificación eventualmente disminuye a medida que las especies compiten entre sí en un ambiente cada vez más lleno de gente, muy parecido a un mercado saturado.
Esta hipótesis se ha mantenido cierta en varios estudios de organismos tropicales, pero un nuevo estudio realizado por investigadores del Museo de Historia Natural de Florida descubrió un patrón muy diferente en especies templadas, organismos que viven en áreas con veranos cálidos e inviernos fríos.
Cuando los investigadores examinaron la evolución de un gran linaje de plantas con flores conocidas como Saxifragales, encontraron que las especies se diversificaron primero, impulsadas por el clima refrescante de la Tierra hace 15 millones de años. Estas plantas también invadieron nuevos hábitats y desarrollaron nuevos rasgos físicos, perono hasta unos 5 millones de años después.
"Lo que estamos viendo es un patrón evolutivo que nunca antes se había observado, y en áreas del mundo que generalmente se consideran bien estudiadas", dijo Ryan Folk, autor principal del estudio y asociado de investigación del Museo de Florida. "Diferentelas reglas están en juego aquí que en los grupos tropicales. Las tasas de diversificación, hábitats y rasgos coincidieron eventualmente, pero hubo un retraso notable antes de que los dos últimos despegaran ".
Hoy, Saxifragales es un grupo de casi 2,500 especies que abarca árboles como la goma de mascar dulce y katsura, arbustos como la grosella espinosa, plantas suculentas como cultivos de piedras, hierbas, vides, plantas parásitas y plantas ornamentales como campanillas de coral y peonías. Este linaje de plantas prospera.en regiones templadas: si bien todas las selvas tropicales de la Tierra albergan menos de dos docenas de especies de saxifragales combinadas, el Himalaya y el Tíbet pueden tener 150 especies de saxifragales en 50 millas cuadradas. Su distribución global y su sólido registro fósil que data de 90 millones de años hicieron del linaje un buen linajecandidato para probar modelos de procesos evolutivos, dijo Folk.
Folk y sus coautores combinaron datos genéticos con conjuntos de datos sobre rasgos y hábitats de las plantas y conectaron estos datos a modelos para estudiar los patrones de evolución en Saxifragales a lo largo del tiempo. Los modelos mostraron que durante decenas de millones de años, Saxifragales permanecieron como flores de pared,ganarse la vida en regiones más frías en los polos y en las elevadas elevaciones, hábitats escasos en la Tierra predominantemente tropical del pasado. Sin embargo, a medida que el clima del planeta comenzó a enfriarse hace 15 millones de años, Saxifragales floreció y el linaje se diversificó rápidamente.
La tendencia de enfriamiento continuó, transformando hábitats que alguna vez fueron tropicales en templados para los que las plantas amantes del frío eran adecuadas, y creando hábitats de nicho más extremos que ciertas especies de Saxifragales podrían habitar después de desarrollar nuevos rasgos que los equiparan para condiciones de crecimiento accidentado.
"Este es el comienzo del paisaje que vemos hoy: postes cubiertos de hielo, bosques templados en todo el hemisferio norte, praderas extendidas, desiertos, tundra y taiga", dijo Folk. "A medida que los hábitats templados se expandieron rápidamente, Saxifragales se diversificópara aprovechar los hábitats a los que ya estaban adaptados "
Pero significativamente, el estallido inicial de la diversificación de Saxifragales no fue el resultado de cambios en los hábitats o adaptaciones de rasgos y fue anterior a esos cambios por millones de años. En cambio, la diversificación estuvo principalmente vinculada al cambio climático.
"Si nos fijamos en la caída de la temperatura global y el aumento de la diversificación de Saxifragales, es sorprendente lo cerca que se corresponden", dijo Folk. "Esas curvas son casi el inverso perfecto entre sí".
La comprensión de cómo las especies respondieron al cambio climático en el pasado ofrece una plantilla de cómo es probable que reaccionen en escenarios climáticos futuros, dijo Folk.
"Estas plantas han estado en hábitats templados desde su origen", dijo. "Si las temperaturas son cálidas, no solo se adaptarán. Mi opinión es que la mayoría de las especies de plantas tendrán poca capacidad de adaptarse al clima dramáticocambios "
Las concepciones clásicas de los principales impulsores de la diversificación de especies a menudo dependen de eventos geológicos: la formación de un puente terrestre entre América del Norte y del Sur, por ejemplo, o la división del subcontinente indio de África. Pero el clima no es un evento singular,Folk dijo: "Es una curva dinámica".
Una razón por la cual los procesos evolutivos pueden variar entre los sistemas templados y tropicales es su diferencia de edad. Muchos de los paisajes templados que son familiares hoy en día son desarrollos recientes producidos por la agitación y destrucción ambiental, dijo Folk. Aunque los paisajes tropicales también experimentaron cambios, han cambiado.sido más estable
"Probablemente ha habido selva tropical en el ecuador desde el comienzo del Cretácico hace unos 145 millones de años", dijo. "Esa estabilidad simplemente no existe para los hábitats templados".
Hasta ahora, la diversificación de Saxifragales no ha mostrado signos de desaceleración, contradiciendo la hipótesis de que una explosión de nuevas especies eventualmente se dispersa a medida que llenan nuevos hábitats hasta el punto de saturación.
Folk espera que el estudio estimule a los investigadores a buscar este patrón en la evolución de otros linajes templados, tanto vegetales como animales.
"Si estamos buscando la señal de explosiones verdaderamente recientes, gran parte de la acción está en ecosistemas templados".
Otros coautores del estudio son Nico Cellinese, Pamela Soltis, Douglas Soltis y Robert Guralnick del Museo de Florida y el Instituto de Biodiversidad de la Universidad de Florida, Rebecca Stubbs de la Universidad de Zurich, Mark Mort de la Universidad de Kansas y Julie Allen deUniversidad de Nevada-Reno.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Museo de Historia Natural de Florida . Original escrito por Natalie van Hoose. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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