Como cualquiera que haya cruzado Texas por la carretera interestatal 10 puede decirle, el estado de la estrella solitaria es donde el este se encuentra con el oeste. Para el biólogo Tom Miller de la Universidad de Rice, la marcada división entre los bosques húmedos de pinos del este de Texas y el desierto reseco del oeste de Texas también es un laboratorio viviente donde él y sus estudiantes pueden aprender acerca de los límites que no se encuentran en los mapas.

"Ese es uno de los gradientes de aridez más agudos del planeta", dijo Miller sobre el cambio climático del este al oeste de Texas. "Y es un límite importante para las especies. Muchas especies que se encuentran en el este de América del Norte llegan a sus límites más occidentales en Texas".

Miller, profesor asociado de biociencias en Rice, y su grupo de investigación estudian los límites del rango, líneas divisorias biológicas invisibles entre dónde una especie puede sobrevivir y dónde no. En un mundo de clima cambiante, esas líneas se mueven, y Miller y sus alumnos quieren estudiar y comprender cómo se mueven y por qué.

El equipo de Miller estudia pastos y otras especies en ocho sitios de campo a lo largo de un tramo de 580 millas de la I-10 desde la exuberante Lafayette, Louisiana, hasta la arenosa Sonora, Texas, a unas 170 millas al oeste de San Antonio. Comenzaron un estudio único en su tipo para descubrir si un extraño y antiguo matrimonio entre los pastos nativos de Texas y sus socios fúngicos ocultos podría posicionar a las plantas para resistir mejor las sequías que se espera que sean más frecuentes y severas debido a cambio climático.

"Los límites de alcance surgen del estrés", dijo Miller. "A medida que las plantas pasan de lugares muy húmedos a lugares muy secos, su estrés por sequía aumenta. Esperamos que el estrés por sequía sea un límite importante en la distancia al oeste que pueden alcanzar muchas especies, en particular las especies orientales. Porque cuanto más al oeste se avanza, más mayor es el estrés por sequía.

"Lo único de este estudio es que estamos tratando de comprender el papel que juegan los microbios y los simbiontes microbianos en la determinación de los límites de distribución de las plantas", dijo.

Las especies de pastos en el estudio son variedades que prosperan en los meses más fríos. Cada uno alberga endófitos Epichloë, hongos simbióticos que viven dentro de la planta. A cambio de vivir una vida protegida dentro de sus anfitriones, los hongos suministran a las plantas químicos alcaloides que estudios previos han demostrado que mejoran la tolerancia a la sequía y desalientan la depredación al enfermar a los animales herbívoros.

En sus experimentos, Miller y sus alumnos eliminan el hongo asociado de algunos pastos y lo dejan en otros. En cada sitio de campo, las plantas asociadas y no asociadas se cultivan en parcelas cercanas entre sí, y la diferencia entre ellas revela los efectos del hongo.

"Plantaremos en todos estos lugares desde Luisiana hasta el oeste de Texas, y compararemos la importancia del efecto microbiano a medida que los pastos van de este a oeste y su estrés por sequía aumenta", dijo. "Eso nos permitirá construir modelos que nos dirán qué papel juegan los microbios en la generación de límites de rango y posiblemente en la extensión de los límites de rango.

"Eso es nuevo", dijo Miller. "Hasta donde yo sé, este será el primer estudio en hacerlo".

El calentamiento global ya está elevando las temperaturas en Texas y un informe de 2021 de la oficina del climatólogo del estado de Texas predice que la cantidad de días de 100 grados cada verano casi se duplicará para 2036 en comparación con la cantidad promedio de esos días entre 2001 y 2020.

Los rangos de plantas y animales cambiarán en respuesta, y el gradiente húmedo-seco que ha definido el centro de Texas durante siglos puede cambiar a medida que las sequías se vuelven más frecuentes e intensas. Uno podría imaginar fácilmente plantas tolerantes a la sequía e intolerantes a la sequía marchando junto con ese cambio, seguidas por todos los insectos y animales que dependen de ellas. Pero el mundo real es mucho más complejo, dijo Miller. Incluso ligeras variaciones en la precipitación promedio, la humedad del suelo y muchos otros factores pueden empujar el equilibrio hacia un lado o hacia el otro.

"Para las plantas, también está la cuestión de si pueden cambiar a un nuevo rango", dijo. "La mayoría depende del viento o de los animales para llevar sus semillas a nuevos lugares, y el cambio climático podría afectar a ambos, haciendo que los cambios de rango sean imposibles para algunas plantas".

Comprender mejor la relación beneficiosa entre los pastos nativos de Texas y sus socios microbianos desbloqueará las piezas del rompecabezas de cambio de rango que hoy en día están ocultos para los ecólogos, biólogos conservacionistas y otros que rastrean los rangos de especies, dijo Miller.

"Las formas en que el clima mapea en la geografía ya están cambiando y seguirán cambiando", dijo Miller. "¿Qué significan estas asociaciones microbianas sobre cómo cambiarán las especies en respuesta al cambio climático? ¿Los microbios van a facilitar la expansión a nuevos hábitats? ¿Podrían potencialmente inhibir la expansión a otros hábitats?"

"Las asociaciones microbianas son una capa oculta en este problema biogeográfico a gran escala, y queremos desbloquear esa capa e informar esta discusión más amplia sobre cómo las plantas y los animales en Texas van a responder al cambio climático", concluyó Miller. + Explora más

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