Berro mostaza, Arabidopsis thaliana, creciendo en una playa de arena en el Mar Báltico en el sur de Suecia. Crédito:MPI f. Biología del desarrollo / M. Exposito-Alonso
En el primer estudio para predecir si diferentes poblaciones de la misma especie vegetal pueden adaptarse al cambio climático, Los científicos del Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo encuentran que los centroeuropeos mueren primero.
Los investigadores se centraron en el berro mostaza que crece en Europa, Asia y África del noroeste. Asombrosamente, Las plantas escandinavas pueden hacer frente a sequías extremas, así como las de los países mediterráneos. Esto podría deberse a que el agua en el suelo escandinavo se congela durante muchos meses, haciéndolo inaccesible para las plantas y creando efectivamente condiciones de sequía.
Los investigadores plantaron semillas de berro mostaza recolectadas de más de doscientos lugares tan diversos como el norte de África, España, Europa central y norte de Suecia. Después de haber germinado en condiciones óptimas, las plantas fueron desafiadas por una sequía severa, y se registró su capacidad para sobrevivir a este estrés. Usando información de secuenciación del genoma a gran escala, Las variantes genéticas específicas podrían estar relacionadas con la capacidad de las plantas para sobrevivir más tiempo. Combinado con las predicciones climáticas del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, Luego, el equipo pudo generar mapas que mostraban la ubicación de variantes genéticas clave para la supervivencia futura de la especie.
"Me sorprendió tocar la tierra en las macetas de plantas del norte de Suecia y España, encontrándolo completamente seco y quebradizo, mientras las plantas sobrevivieron con ricos, hojas verdes, "dice el autor principal Moisés Exposito-Alonso del Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo." Viajé a Suecia, donde observé plantas que sobreviven de la misma manera en su entorno natural. Me recordó a ver el berro mostaza prosperar en la arcilla rota de los lechos secos de los ríos donde crecí en España. Muchos botánicos y también otros piensan que el berro mostaza es la rata de laboratorio de los biólogos de plantas, pero lo que pocos se dan cuenta es que vive en ambientes extremos, haciéndolo ideal para estudiar la adaptación al cambio climático, " él dice.
Crecimiento de plantas y diferentes tasas de muerte en respuesta a sequías extremas. Crédito:MPI f. Biología del desarrollo / M. Exposito-Alonso
Durante los próximos 50 a 100 años, Se prevé que los episodios de sequía extrema se generalizarán cada vez más. Esta es una de las consecuencias más desafiantes del calentamiento global para las plantas y los animales. Ya se está produciendo un aumento constante de las temperaturas, pero este y otros estudios muestran que la reducción de las precipitaciones, que afectará a las plantas y a los humanos por igual de una manera menos lineal, es probable que tenga un efecto aún mayor en la supervivencia. Para 2070, Es probable que Europa central tenga muchas menos precipitaciones que en la actualidad. La nueva investigación muestra que las plantas de esta región no tienen las variantes genéticas necesarias para adaptarse.
Las predicciones anteriores sobre la distribución de plantas o animales en respuesta al cambio climático han ignorado en gran medida el hecho de que a menudo existe una enorme cantidad de variación genética en una especie. Por primera vez, Los científicos han utilizado el conocimiento sobre la distribución geográfica de la variación genética para mapear la capacidad de una especie para adaptarse por selección natural. "Debido a que la Tierra está experimentando un cambio climático dramático, es de vital interés comprender cómo responderán las especies, "dice Detlef Weigel, quien supervisó el estudio con Hernán Burbano. "La posibilidad de que una especie resista el calentamiento global probablemente dependerá de su diversidad, especialmente si ya tiene hoy individuos adaptados a condiciones extremas, "añadió Burbano.
Los hallazgos informados por el Instituto Max Planck pueden ayudar a rescatar especies de plantas y animales con necesidades urgentes de conservación. Si se pueden encontrar poblaciones con variantes genéticas que apoyen la adaptación a la sequía, podrían ser reubicados en áreas donde tales adaptaciones sean más necesarias. Estos individuos introducidos mejorarían enormemente el acervo genético local. Se podría utilizar el mismo enfoque para reducir el desajuste entre las variedades de cultivos y su entorno, ayudando a mejorar el rendimiento de los cultivos.