El primer estudio genómico mundial muestra por qué las especies invasoras tienen tanto éxito

Proporciones de mezcla para poblaciones de A. artemisiifolia. Para el trazado se utilizó la ejecución NGSadmix de un análisis conjunto que incluye todas las muestras con la mayor probabilidad de K =9. Se utilizó el mismo esquema de color en todos los paneles. (A, B, E y F) Mapas de mezcla. Las muestras dentro de 100 km se agruparon y se trazó la ascendencia promedio entre esos grupos. Si las muestras se agruparon, los valores de ascendencia se trazaron en el centroide del grupo. (C, D, G y H) Gráficos de barras de mezcla. Cada barra representa a un individuo. Las muestras se agrupan en función de su geografía:W, Oeste; M, Medio Oriente; E, Este; S, Sur; O, otro. (A) Norteamérica histórica. (B) Europa histórica. (C) Norteamérica histórica. (D) Europa histórica. (E) Norteamérica moderna. (F) Europa moderna. (G) Norteamérica moderna. (H) Europa moderna. Crédito:Avances científicos (2022). DOI:10.1126/sciadv.abo5115

Las especies invasoras impulsan la crisis mundial de la biodiversidad y algunas, como la ambrosía, incluso dañan nuestra salud.

Hasta ahora, los científicos no han podido determinar qué hace que esta especie invasora en particular sea tan exitosa.

Pero un estudio publicado hoy en Science Advances describe la genómica de la invasión de plantas y aclara por qué la ambrosía (Ambrosia artemisiifolia) es un enemigo tan poderoso.

Los investigadores generaron la colección más grande de secuencias históricas de genomas de plantas hasta la fecha, que representan muestras de dos continentes y de hace más de 190 años en uno de los peores invasores de plantas del mundo, la ambrosía común.

Una coautora principal del estudio internacional, la Dra. Kathryn Hodgins de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Monash, dijo que el estudio es único porque el equipo de investigación investigó la influencia de las comunidades microbianas en el éxito de las plantas invasoras al rastrear el ADN de ambos microbios y plantas en escalas espaciales y temporales sin precedentes.

"Elegimos centrarnos en la ambrosía, ya que es una hierba nociva extraordinariamente exitosa que es originaria de América del Norte con una historia de 200 años de introducciones globales", dijo el Dr. Hodgins.

"Se clasifica como la 12.º peor planta exótica de Europa y causa impactos económicos y de salud pública cada vez más negativos debido a su prolífica producción de polen altamente alergénico transportado por el viento", dijo.

"Este estudio ha proporcionado información sobre los cambios genéticos que han permitido que la ambrosía se convierta en una gran plaga en Europa en la actualidad.

"La especie también se encuentra en Australia y ahora estamos analizando los cambios genéticos que le han permitido sobrevivir aquí y si deberíamos preocuparnos por cómo evolucionará en el futuro con el cambio climático".

La ambrosía común es originaria de las zonas templadas de América del Norte, pero se introdujo en Europa en el siglo XIX a través de semillas importadas y alimentos para caballos contaminados. Los últimos años han visto su expansión por todo el continente. Una fuente importante de introducción es el alimento para pájaros contaminado.

Muchos organismos alienígenas mueren antes de causar daño porque no pueden adaptarse a un nuevo entorno, ¿por qué prospera la ambrosía? La respuesta está en el ADN.

El equipo de investigación analizó 655 especímenes de ambrosía, 308 de los cuales procedían de herbarios. Algunos tenían 190 años y eran de cuando la planta se introdujo por primera vez en Europa. Esto permitió a los científicos rastrear la evolución de la ambrosía en Europa. Esta información les ayudó a comprender la propagación masiva de hoy.

"Descubrimos que una vez que la ambrosía llegó a Europa, los genes involucrados en la defensa contra los enemigos evolucionaron más, lo que ayudó a que la planta floreciera", dijo el Dr. Hodgins. "Las bacterias que infectan las plantas también cambiaron. El escape de la ambrosía de los patógenos que causan enfermedades que se encuentran en América del Norte puede ayudar a explicar su extraordinario éxito en Europa".

"Nuestro estudio destaca que múltiples factores facilitaron el éxito de la invasión de la ambrosía. Es probable que este también sea el caso de otras especies invasoras". + Explora más