Jorge García-Girón revela cómo las plantas acuáticas modifican su genética para adaptarse a entornos adversos

El objetivo de la investigación de García-Girón es explorar la diversidad de plantas acuáticas a escala mundial. Este tipo de plantas, denominadas macrófitos, comprende las que viven en el agua o en zonas muy húmedas o encharcadas, incluyendo orillas y riberas. Su importancia para el ecosistema, explica el investigador del Departamento de Biodiversidad y Gestión Ambiental de la Universidad de León, es capital: “Por un lado, oxigenan y depuran el agua, ayudando a mantenerla más limpia y clara. También ofrecen refugio, zonas de cría y alimento a peces, anfibios, invertebrados y aves, funcionando como un auténtico ‘esqueleto’ para el resto de los organismos acuáticos. Además, en las riberas, las plantas sujetan el suelo, reducen la erosión de las orillas y amortiguan las crecidas, actuando como un sistema de control natural de las inundaciones.»

Ambos estudios destacan por la amplitud del foco, pues «surgen de un amplio consorcio internacional de investigadores de muy diferentes instituciones académicas esparcidas por todo el mundo, consolidado gracias al apoyo de la Fundación BBVA a través de su Programa Leonardo», señala García-Girón. Esto ha hecho posible que el primero de ellos, publicado en Aquatic Botany, analice información procedente de más de 1.200 enclaves en 22 países, correspondientes a fuentes de agua dulce tan variadas como lagos, embalses, ríos, meandros abandonados o canales artificiales. El objetivo era «estudiar cómo las plantas acuáticas adaptan su estructura genética (un concepto que se conoce técnicamente como “nivel de ploidía”) para sobrevivir en entornos con muy diferentes climas y grados de estrés ambiental», detalla.

«Podemos imaginar la ploidía como el ‘número de copias’ que tiene una especie de su manual de instrucciones genéticas (los cromosomas). En este sentido, nuestro estudio demuestra que la mayoría de las plantas acuáticas en las zonas tropicales y en ecosistemas relativamente estables, como los lagos y embalses, son diploides, es decir, presentan dos copias de sus cromosomas, como los humanos. En cambio, en las zonas templadas y árticas, así como en los ambientes de alta montaña, sometidos a un fuerte estrés climático, los macrófitos tienden a aumentar el número de copias de su ADN, de modo que son, en su mayoría, poliploides. Así, la poliploidía actuaría como una adaptación extra para las plantas acuáticas, un as en la manga de carácter evolutivo que las permite reinventarse en entornos cambiantes o ambientalmente extremos, como en los ríos, donde los rápidos y turbulentos flujos de agua someten sus hojas y tallos a fuertes presiones hidráulicas».

Factores que impulsan la riqueza biológica

En cinco países—Alemania, Dinamarca, Finlandia, Polonia y Portugal— se ha desarrollado el segundo estudio, publicado en la revista Landscape Ecology.  En esta ocasión se trataba, plantea García-Girón, de «analizar cómo cambian las comunidades (o asociaciones) de plantas acuáticas en los ecosistemas fluviales del continente europeo. Estábamos particularmente interesados en desentrañar si factores geográficos, como la latitud o la altitud, el clima, la geodiversidad (la variedad de rocas, suelos y formas del terreno que rodea a los ríos) o la presión humana afectan a estos cambios de la biota, y si estos patrones son consistentes en los diferentes países».

Los resultados proporcionan una panorámica de gran riqueza: «No solamente encontramos que la diversidad de especies es mayor en el sur de Europa, donde las diferentes especies se “reemplazan” unas a otras con mayor frecuencia que en el norte, sino que la altitud del ecosistema fluvial y la geodiversidad de la cuenca que lo rodea son los grandes impulsores de las comunidades de plantas acuáticas. En otras palabras, cuanto más variedad topográfica y geológica existe en una región, tanto más diversa es la vegetación acuática que ésta alberga. No obstante, estos patrones no se repitieron de forma idéntica en todos los países, ya que variables como la precipitación y el impacto humano afectaron de manera distinta a la vegetación acuática según la región».

Nuevos indicadores para actuaciones de conservación

«Estos dos estudios proporcionan información valiosa y de interés aplicado para entender la ecología de las plantas acuáticas en diferentes ecosistemas y en distintos enclaves geográficos», argumenta García-Girón. «El primer trabajo, por ejemplo, revela cómo un mayor número de copias cromosómicas permite a estos organismos adaptarse al estrés climático y ambiental, destacando la resiliencia evolutiva de la vegetación acuática ante el frío, la altitud o la turbulencia. Ello puede ayudar a los científicos y gestores a predecir qué comunidades resistirán sequías o inundaciones, guiando la selección de especies de interés en proyectos de restauración de las aguas continentales».

El artículo de Landscape Ecology, por su parte, «subraya que proteger la heterogeneidad natural de las cuencas fluviales, y particularmente la geodiversidad, puede salvaguardar la biodiversidad acuática frente a los impactos generados por la actividad humana».

Este tipo de hallazgos es útil para orientar no solo actuaciones in situ, sino la toma de decisiones por agentes públicos del más alto nivel, enfatiza el investigador. «En conjunto, y a nivel de política pública, estos resultados constituyen una primera línea para integrar la geodiversidad y la variabilidad genética como indicadores en los programas de monitoreo y seguimiento ambiental, como puede ser el caso de la Directiva Marco del Agua de la Unión Europea: por ejemplo, protegiendo especies poliploides adaptativas al cambio global en el norte y cuencas montañosas y geológicamente heterogéneas en el sur del continente».

El enfoque que adopta este profesor contratado doctor y becario Leonardo trata de obtener una visión macro, menos común en la literatura científica, pero no por ello menos útil. «Desde una perspectiva conservacionista, los estudios macroecológicos, aquellos que pretenden descubrir leyes generales para explicar cómo se organiza la vida en el planeta, colocan las intervenciones locales en un contexto comparativo; esto es, ayuda a saber si estamos conservando algo verdaderamente singular en el panorama internacional, si las tendencias ecológicas son consistentes en diferentes regiones del mundo y qué medidas tienen más probabilidades de ser efectivas a escala regional, continental o global».

En este sentido, los gradientes globales —como la latitud, el clima o la altitud— «funcionan como un mapa de fondo sobre el que colocar las decisiones locales. Así, nos permiten responder a preguntas como cuáles son los ecosistemas más valiosos por su diversidad vegetal, dónde es más urgente mantener la heterogeneidad física del medio ambiente o en  qué contextos es especialmente relevante conservar bancos de semillas genéticamente diversos y potencialmente más resilientes al estrés», concluye.

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