En la lucha por la supervivencia en los ecosistemas, las plantas usan diferentes estrategias de vida. Mientras unas se afanan por expandirse a nuevos territorios, otras son expertas competidoras en su espacio usando el poder de tolerar condiciones estresantes para permanecer. En un mundo de especialización, las plantas tienen que elegir qué estrategias llevar a cabo, ya que no pueden usar todas las cartas a la vez debido al gasto de recursos y energía. Esa elección de estrategia dominante que les permite maximizar sus posibilidades de supervivencia se conoce como "compensación ecológica".
Entender cómo estas compensaciones influyen en la distribución de las especies y las dinámicas de población ha sido la tarea de la investigadora Cristina Crespo Bastias del Departamento de Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal de la Universidad de Córdoba en colaboración con un equipo de trabajo del Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (Montpellier, Francia) y que ha descubierto que, dentro de una misma especie como Arabidopsis thaliana, las poblaciones en distintas regiones de Europa exhiben estrategias de vida marcadamente diferentes, que les ha permitido sobrevivir en ambientes repartidos por toda Europa.
Para llevar a cabo este estudio "elegimos A. thaliana como planta modelo, porque está ampliamente extendida en muchos ambientes, tenemos su genoma entero secuenciado y además se conoce relativamente bien su historia evolutiva" explica la investigadora.
En Europa se encuentran dos genotipos clave en esta especie. Por un lado, los genotipos reliquia, que estaban distribuidos por todo el continente antes de la última glaciación y cuyas poblaciones quedaron restringidas a refugios en el sur de Europa tras esa glaciación y, por otra, los genotipos cosmopolitas, una nueva población que se originó hace 10.000 años en el Cáucaso y que rápidamente se extendió por todo el continente europeo, reemplazando a los genotipos reliquia y convirtiéndose en la población dominante en Europa. Tras esa evolución y cambio en la distribución de las poblaciones, en la actualidad alrededor del 95% de las plantas de A. thaliana en Europa pertenecen a esta línea cosmopolita.
Este trabajo prueba las estrategias dominantes en base a esa historia de evolución: los cosmopolitas se expandieron debido a una mayor capacidad de colonización, mientras que los relictos persistieron en los márgenes debido a características fenotípicas asociadas a una mayor tolerancia a la competencia y/o al estrés (por ejemplo, el tamaño de la semilla).
"Hemos encontrado que plantas cosmopolitas son plantas más altas, con mayor capacidad de dispersión de semillas a distancias mayores y una fecundidad significativamente superior, en comparación con las reliquias. Así maximizaron su capacidad de colonizar nuevos espacios, garantizando su éxito expansivo en Europa" señala Cristina C. Bastias.
Así, el equipo demuestra que las poblaciones de Arabidopsis thaliana en Europa siguen diferentes estrategias de vida, las cuales están codificadas en su base genética. "Las poblaciones cosmopolitas están mejor adaptadas para colonizar nuevos territorios y expandirse globalmente, mientras que las poblaciones ancestrales prosperan en entornos más estresantes y localizados".
Los resultados del estudio también muestran que esta variedad de estrategias se debe, en parte, a que algunas poblaciones han conservado alelos ancestrales o relictos, que ofrecen ventajas en resistencia al estrés y capacidad competitiva, subrayando la importancia de conservar este material genético relicto.
"Esta diversificación de estrategias de vida entre poblaciones dentro de una misma especie ha permitido que A. thaliana se adapte y extienda a gran parte del planeta" profundiza la investigadora.
La investigación sienta las bases para comprender la dinámica poblacional de Arabidopsis thaliana y abre la posibilidad de aplicar estos hallazgos al estudio de otras especies vegetales, algo fundamental para entender cómo las especies se distribuyen en el planeta y les permiten adaptarse a nuevas condiciones ambientales, especialmente ante los cambios climáticos previstos
Referencia
Bastias CC, Estarague A, Vile D, Gaignon E, Lee CR, Exposito-Alonso M, Violle C, Vasseur F. Ecological trade-offs drive phenotypic and genetic differentiation of Arabidopsis thaliana in Europe. Nat Commun. 2024 Jun 18;15(1):5185. doi: 10.1038/s41467-024-49267-0
