Los cambios en el clima aceleran la evolución de una planta invasora

Las invasiones biológicas constituyen uno de los problemas más grandes que afectan a la biodiversidad a escala global. El estudio de las especies invasoras, sin embargo, también puede proporcionar información sobre la respuesta de los organismos bajo cambios en el medio. Las hipótesis actuales predicen que las plantas invasoras pueden evolucionar rápidamente y adaptarse a nuevos hábitats y con condiciones ambientales diferentes.

La evolución rápida de las especies exóticas ha sido determinante para su éxito. Las plantas invasoras presentan rasgos genéticos diferentes respecto a las nativas en sus sitios originales. Aquellas con rasgos distintivos que suponen una ventaja, como un crecimiento más rápido o una mayor capacidad reproductiva, se han visto beneficiadas por selección natural. Pero la caracterización de estos rasgos beneficiosos es complicada, dado que dependen de las condiciones climáticas de cada ecosistema.

El hecho de que las plantas exóticas evolucionen más rápidamente cuando están fuera de su entorno original se ha atribuido a menudo a la escasez de los herbívoros que comen ya una mayor plasticidad de su fenotipo, es decir, a la facilidad para expresar diferentes características, vinculadas a su genética, en función de las condiciones ambientales. Pero son hipótesis que aún no se han podido poner a prueba conjuntamente.

Investigadores de la UAB y del CREAF, encabezados por la profesora de la Unidad de Toxicología de la Facultad de Veterinaria de la UAB, Eva Castells, han estudiado la respuesta de las plantas invasoras a los cambios ambientales, a partir de la especie modelo Senecio pterophorus. La planta, de origen africano, se expandió del este al oeste de Sudáfrica hace unos 100 años, llegó a Australia hace unos 70, y fue introducida en Europa hace sólo 30 años. Tres zonas con climas y poblaciones de herbívoros muy diferentes que pueden haber conducido a cambios en la morfología de esta especie. En su hábitat de origen, las condiciones son más húmedas, con veranos más calurosos, y también está más expuesta a los ataques de herbívoros que en los lugares donde fue introducida posteriormente.

Los científicos han estudiado 47 poblaciones de la planta invasora, con semillas procedentes de la zona nativa y de cada una de estas tres zonas geográficas invasoras. Las han cultivado en campos experimentales con condiciones ambientales similares y han determinado las diferencias genéticas entre ellas en su morfología (área de las hojas, crecimiento) y en sus características reproductivas.

Los investigadores han observado que las plantas invasoras son más pequeñas, tienen menos capacidad reproductiva y también tienen las hojas más pequeñas que las nativas. Estos datos contradicen las hipótesis que afirman que los ataques de los herbívoros están relacionados con los cambios en las características de las plantas. En cambio, los resultados demuestran que el clima ha acelerado los cambios evolutivos de las plantas invasoras.

Para Eva Castells, investigadora del Departamento de Farmacología, Terapéutica y Toxicología de la UAB que ha coordinado el estudio, "comprender los mecanismos para una diferenciación rápida en respuesta a las condiciones climáticas nuevas mejora nuestras habilidades para explicar la dinámica de las invasiones biológicas y para predecir la respuesta de las poblaciones nativas bajo un escenario de cambio climático".

En la investigación, publicada en la revista Functional Ecology, han participado también los investigadores del CREAF y del Departamento de Biología Animal, Vegetal y Ecología de la UAB, Ferran Colomer y Jordi Martínez-Vilalta; Anna Escolà, del Departamento de Farmacología, Terapéutica y Toxicología de la UAB; Laura Armengot, de la Facultad de Biología de la UB; y Paolo Zuccarini, del IRTA.