Los fuegos como conductores de cambios evolutivos

Tema apasionante el de la evolución, y el de los fuegos, que no es para menos. En España, de donde son la mayoría de personas que acceden al blog, tenemos no pocos fuegos en verano, y fíjense,  numerosas plantas están adaptadas a ciertas frecuencias e intensidades de fuegos, ya que estos han sido a lo largo de la historia de la vida actores que han aparecido en mayor o menor medida, moldeando la estructura del paisaje y  a las especies presentes en ciertos lugares. En España tenemos algunos pinos, tenemos Cistus, Ulex, Quercus…y en general algunos linajes vegetales que saben valérselas ante el fuego (repito de nuevo, a ciertas intensidades y frecuencias) e incluso sacar provecho de él. ¿Pero qué ocurriría si en un sitio donde no ha habido fuegos recurrentes comienza a haberlos? Eso ha ocurrido en Chile, país con una parte de clima mediterráneo como el nuestro pero que a diferencia de otros lugares con este clima no ha tenido fuegos frecuentes hasta la llegada del mundo occidental hace unos siglos, y claro está, hablo de fuegos provocados de algún modo por el hombre. Esta es la historia de un caso de microevolución en una planta chilena de estos ambientes: Helenium aromaticum.

Los artículos en los que he encontrado esta información son de un equipo de investigación chileno. En este caso concreto hablan sobre cómo la presión selectiva del fuego ha conducido la evolución de ciertos caracteres de las semillas de esta planta.  Helenium aromaticum es una compuesta anual que adquiere mucho protagonismo tras el fuego, al verse favorecida por fuegos leves. En un estudio previo al que analiza la evolución de caracteres los autores realizaron otro en el que vieron cómo se comportaba la semilla ante humo, calor y calor más humo. A diferencia de otras plantas que triunfan con el fuego en este caso de estudio se vio que sus semillas no germinan por el fuego ni se ven estimuladas o favorecidas, simplemente resisten el paso de las llamas sin perder viabilidad, mientras que las de otras especies mueren, de ahí que pasado el fuego colonicen antes que todas las demás y cobren tanto protagonismo.

¿Pero qué tienen las semillas de plantas tolerantes al fuego y qué tiene esta planta?  Se considera que las semillas resistentes al fuego tienen ciertas características como grosor e impermeabilidad de la testa, mayor pubescencia,  tamaño más pequeño y forma redonda y que el calor o el humo rompen la dormancia. Nuestra especie es medianamente  pubescente, sus semillas son aquenios  y tienen el grosor de testa suficiente para resistir fuego. Hasta ahí bien, pero como hemos visto en el párrafo anterior no cumple lo de que se estimule por el fuego.

Hipótesis –> La hipótesis es que  los fuegos causados por el hombre  ejercen  presión selectiva sobre  las características de las semillas de manera que poblaciones en lugares con alta frecuencia de fuegos tendrán semillas más pequeñas, más redondeadas  y  más pubescentes y  con testas gruesas comparadas con las de otras áreas con menor frecuencia de fuegos. Aparte la variabilidad de caracteres decrecerá con la frecuencia de fuegos y la probabilidad de germinar después del fuego podría asociarse con la expresión de los caracteres evaluados.

Tras una serie de experimentos la mar de interesantes pero que pueden aburrir al lector no científico ellos comprobaron que, en efecto, la pubescencia de las semillas,  la forma de la semilla y  el espesor del pericarpo se  correlacionan positiva y significativamente con la frecuencia de fuegos.  Por el contrario, el tamaño de la semilla y espesor de la testa no se relacionan con la frecuencia de fuegos. La germinación después del fuego experimental fue mayor en semillas muy pubescentes, también en aquellas semillas con pericarpo grueso, y fue menor en semillas redondas. El tamaño de semilla y grosor de testa no parecieron relacionarse con la  capacidad de germinación.

La pubescencia y  la forma resultaron ser heredables, hay una relación positiva y significativa entre la expresión de estos caracteres en los padres y en la progenie, así que otro tanto a favor de los investigadores.

Total, que al final  resulta que hay evolución, la variación de ciertas características de las semillas  entre poblaciones que han sufrido distinta frecuencia de fuegos indican que los fuegos ocasionados por el hombre han conducido la evolución de estas características. La selección de estos caracteres tiene valor adaptativo, afecta al fitness. Encima alguna de estas características son heredables.

La actividad humana está modificando (por sus fuegos)  la distribución de  frecuencias fenotípicas hacia la selección de las más pubescentes, más gruesas y menos redondas. Hace 30 años se describía  la especie como moderadamente pubescente y ahora viendo estos datos hay un gradiente en el que en zonas con mucho fuego se podría afirmar que son muy pubescentes. Cada vez se ve más las pubescentes porque hay más fuegos por más sitios.

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Como dato curioso obtuvieron que la forma de la semilla también es heredable pero en este caso se seleccionan las menos redondas, algo que se opone a la selección que se ve en otras regiones, en la que se seleccionan las más redondeadas. Falta explicar esto, pero podría ser que el fuego experimental no fue suficiente para romper dormancia de las más redondas.

En conclusión, el trabajo demuestra que el fuego provocado por humanos causa selección adaptativa en esta planta, asumiendo que las plantas de Chile no están adaptadas al fuego porque es algo nuevo. En un contexto de cambio climático, con más fuegos causados por el hombre, esto puede ser un agente selectivo a tener en cuenta.

2 comentarios so far »

  1. 1

    un payaso said,

    ¡Ea! Pues quememos todo y evolucionemos, ¿no?

  2. 2

    Álvaro Luna said,

    En absoluto, de hecho cuando en círculos científicos ha salido el tema del fuego he sido el primero en mostrarme crítico con aquello que debo serlo, pero desde luego que el fuego es un elemento más de este mundo y en ambientes como el mediterráneo o la sabana africana cierta cantidad de fuegos a cierta intensidad han modifidado la estructura vegetal y algunas morfologías de las plantas. El suber de los alcornoques sirve para no morir por el fuego, las adaptaciones rebrotadoras o la germinación de semillas beneficiadas por humo o calor altísimo también tienen su razonamiento introduciendo al fuego de por medio.
    De hecho el artículo es en Chile, donde no debería haber fuegos si no fuera por la actividad humana.


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