Geraea canescens, Valle de la Muerte. Crédito:Foto de Bruce Baldwin, Colección de toboganes de herbario Jepson
El primer análisis de "macrodatos" de las plantas nativas de California, utilizando información digitalizada de más de 22 herbarios y jardines botánicos de todo el estado, ofrece algunas sorpresas sobre una de las zonas más estudiadas y únicas del país.
Para uno, las regiones áridas del estado, incluyendo desiertos como el Valle de la Muerte, son puntos críticos para originar nuevas especies de plantas y proporcionar refugios para plantas más viejas que han desaparecido en otros lugares.
El objetivo del estudio fue ubicar lugares con una gran cantidad de plantas endémicas, aquellos con rangos muy pequeños, para priorizar los esfuerzos de conservación de California a medida que el desarrollo humano invade las tierras silvestres. Al utilizar información sobre las relaciones familiares entre todas las especies en un sitio determinado, Los investigadores pudieron distinguir entre áreas donde las plantas son endémicas porque se originaron recientemente allí, lo que se llama neoendemismo, en contraposición a las plantas que son los últimos remanentes de su tipo. el llamado paleoendemismo.
"Uno es un vivero, un grupo de nuevos linajes, mientras que el otro es un asilo de ancianos, un grupo de linajes más antiguos, "dijo el becario postdoctoral Andrew Thornhill, el autor principal del estudio. "Ambos son valiosos, pero por diferentes razones. Quiere proteger los centros donde parece que ha surgido y está surgiendo una nueva diversidad, y también desea proteger los lugares donde la diversidad de personas mayores ha encontrado un refugio y ha logrado sobrevivir. Ambos proporcionan una póliza de seguro genético para lo que pueda suceder en el futuro; la mayor diversidad genética que se conserva ahora, más posibilidades hay de que se conserve algo que pueda hacer frente a lo que suceda en el futuro ".
Darlingtonia californica, un paleoendémico, Planta carnívora de zonas pantanosas del norte de California. Crédito:Andrew Thornhill
Siniestramente, estas zonas secas, como el Valle del Antílope, también son puntos críticos del desarrollo de la energía solar. Para instalar parques solares, las empresas arrasan las plantas y rocían herbicidas para evitar que regresen.
"Estas áreas están amenazadas porque es allí donde quieren generar energía solar, Convirtiendo el terreno en un lote baldío. Mucha gente tiene la impresión errónea de que el desierto es un lugar sin vida, "dijo Brent Mishler, profesor de biología integrativa, miembro principal del Berkeley Institute for Data Science y autor principal del estudio, que fue publicado en octubre en la revista Biología BMC .
No es sorprendente, el noroeste de California está plagado de plantas endémicas, tanto nuevos como viejos, asociado con los bosques costeros de secuoyas. También como se esperaba, Se descubrió que el sureste de California y el desierto de Colorado / Sonora del estado eran puntos críticos para el origen de nuevas plantas y hogares de ancianos para las antiguas.
Pero la principal sorpresa fue que la mayoría de las áreas con mayor endemismo vegetal son áridas. Eso incluye no solo el Valle de la Muerte y el norte y este del desierto de Mojave, pero también la Cordillera White-Inyo al este de Sierra Nevada y el sur de las Islas del Canal (San Clemente y Santa Catalina). Esto puede deberse a que estos lugares tienen más nichos ecológicos vacíos para que las plantas se muevan, encontrar refugio y en algunos casos evolucionan para formar nuevas especies, Dijo Mishler.
Enceliopsis covillei, una neoendémica restringida a las montañas Panamint en el desierto de California. Crédito:Charles E. Turner foto, Colección de toboganes de herbario Jepson
Por otra parte, algunas áreas que antes se pensaba eran puntos calientes de endemismo:las montañas San Gabriel y San Bernardino, por ejemplo, y el norte de las islas del Canal de la Mancha, eran sólo promedio.
Coautor Bruce Baldwin, profesor de biología integrativa y editor principal de The Jepson Desert Manual (2002) y de la segunda edición de The Jepson Manual:Vascular Plants of California (2012), señaló que el difunto botánico de UC Berkeley y UC Davis, Ledyard Stebbins, señaló las áreas áridas como sitios potenciales para la evolución de nueva biodiversidad, en parte porque presentan diversos desafíos ambientales que pueden enfrentarse mediante una amplia gama de adaptaciones potenciales.
"La expansión de los desiertos brinda oportunidades ecológicas, lo que significa no solo un hábitat nuevo, sino también hábitats que han sido desocupados por cosas que fueron extirpadas o conducidas a la extinción por el cambio climático, "Dijo Baldwin.
Para descubrir estos patrones, El equipo de Mishler desarrolló una nueva forma de evaluar la biodiversidad y el endemismo que combina datos estándar como el rango de plantas con datos genéticos para generar una medida de "endemismo filogenético, "Básicamente, una medida de cuán rara y genéticamente única es una planta. Demostró el valor de este método hace varios años cuando evaluó el endemismo de otro centro único de diversidad vegetal, Australia, que ya contaba con bases de datos digitalizadas de su flora. El proyecto de California tuvo que esperar hasta que las colecciones de plantas del estado fueran digitalizadas a través del Consorcio de Herbarios de California; en UC Berkeley, la digitalización fue financiada en gran parte por la National Science Foundation.
Dirca occidentalis, un arbusto paleoendémico fotografiado en una población salvaje en las colinas sobre el campus de UC Berkeley. Crédito:Foto de Thomas Madsen
Mishler y sus colegas incluyeron en su análisis casi 1, 100 linajes que representan más de 5, 000 especies de plantas en el estado, utilizando datos de secuencia existentes para un conjunto específico de genes tomados de bases de datos de ADN, y agregar datos de secuenciación recién generados en UC Berkeley para llenar los vacíos.
Un estudio publicado en marzo en el Revista estadounidense de botánica y dirigido por Baldwin empleó la misma base de datos digital, incorporando datos para los 5, 000 especies pero sin utilizar datos genéticos, para observar la riqueza y el endemismo de especies en todo el estado. Este estudio también reveló sorpresas, como el alto endemismo en áreas subdesarrolladas de la península de San Francisco, rivalizando con otras regiones del Área de la Bahía previamente identificadas como puntos calientes de endemismo.
Mishler señaló que California siempre ha sido un lugar especial para las plantas, casi como una isla, se llama la provincia florística de California, porque está aislada por el océano en el oeste, desiertos al este y al sur, y montañas al norte.
"California es una especie de sistema modelo para la flora, siempre lo ha sido:el lugar donde los botánicos fueron a estudiar el proceso de evolución de las plantas que se remonta a los años 40, ", Dijo Mishler." A pesar de lo bien conocida que es la flora, hemos podido obtener nuevos conocimientos con estos métodos ".
Los artículos de BMC Biology y AJB, un esfuerzo conjunto de la Universidad y Jepson Herbaria en UC Berkeley, también fueron coautores de los estudiantes graduados William Freyman, Matthew Kling y Thomas Madsen, directora de laboratorio Sonia Nosratinia, ex becaria postdoctoral Naia Morueta-Holme, ahora en la Universidad de Copenhague, y David Ackerly, profesor de biología integrativa de UC Berkeley.
