Cuando se propuso comprender si los cambios climáticos durante el siglo pasado podrían estar afectando la cantidad de insectos que comían varias plantas, Emily Meineke decidió ir directamente a la fuente: las plantas mismas.
Meineke, investigador postdoctoral que actualmente trabaja en el laboratorio del Profesor de Biología Organística y Evolutiva y Director de Herbarios de la Universidad de Harvard, Charles Davis, es el autor principal de un estudio de primer nivel que utilizó especímenes de herbario para rastrear la herbivoría de insectosa lo largo de más de un siglo. El estudio se describe en un artículo publicado el 4 de septiembre en el Revista de Ecología .
Además de Meineke, el documento es coautor de Aimée Classen y Nathan Sanders, quienes están afiliados a la Universidad de Vermont y el Instituto Gund para el Medio Ambiente, y Jonathan Davies, profesor asociado de la Universidad de Columbia Británica.
A través de cuatro especies - nogal de shagbark Carya ovata , pantano roble blanco Quercus bicolor , llamativo trébol de garrapatas Desmodium canadense y arándano silvestre lowbush Vaccinium angustifolium - el estudio encontró que las muestras recolectadas a principios de la década de 2000 tenían un 23 por ciento más de probabilidades de ser dañadas por herbívoros de insectos que las recolectadas a principios de la década de 1900.
Meineke dijo que los datos también mostraron que el daño causado por los insectos fue mayor después de los inviernos más cálidos y a bajas latitudes, lo que sugiere que las temperaturas más altas causadas por el cambio climático podrían ser un factor que impulse el daño causado por los insectos.
"El patrón abrumador es que a través de estas cuatro especies de plantas diferentes, con diferentes historias de vida, el daño por insectos aumenta con el tiempo", dijo. "En Nueva Inglaterra, parece que el calentamiento en invierno es un factor importante que conduce el daño por herbivoría de insectosen general.
"Saber que el daño causado por los insectos en estas plantas está aumentando es útil porque podríamos idear estrategias de manejo antes de que alcance los niveles económicos", continuó. "Creo que este estudio es la punta del iceberg. Ahora queSabemos que estas plantas tienen más daños que hace 100 años, podemos tratar de entender lo que eso realmente significa para las plantas ".
Para comprender si la herbivoría estaba aumentando, Meineke y sus colegas desarrollaron un sistema detallado para medir no solo si las muestras mostraban daño por insectos, sino cuánto.
"En lugar de simplemente describir la cantidad de una muestra que creemos que fue eliminada por insectos, o simplemente decir que esta muestra tiene daño o no, en realidad queríamos poder cuantificarla", dijo Meineke. "Para hacer eso, colocamos una cuadrícula sobre cada espécimen, luego seleccionamos al azar 5 celdas de la cuadrícula y marcamos si las hojas dentro de la celda de la cuadrícula se comieron o no, por lo que nuestro enfoque fue una medición a pequeña escala "
Meineke dijo que uno de los desafíos que enfrentó el estudio fue comprender exactamente qué daño en los especímenes fue causado por los insectos.
"Los vertebrados muerden la mitad de una hoja o la hoja entera", dijo. "Eso es raro en los especímenes de herbario. Cuando los insectos comen las plantas antes de que sean recolectadas, la planta deja una especie de cicatriz alrededor del daño que es análogo auna cicatriz humana
"Pero el problema es que las plantas también se comen dentro de los herbarios por un conjunto de herbívoros, y particularmente para los especímenes más viejos que no estaban tan bien protegidos, tuvimos que encontrar una manera de saber cuándo se habían comido los especímenes antesfueron recolectados, y este tipo de tejido cicatricial se encuentra en casi todas las especies de plantas que observamos ".
Armados con esos datos, Meineke y sus colegas desarrollaron un modelo para examinar cómo la herbivoría cambió durante más de un siglo, pero se encontraron con otro obstáculo en el hecho de que las muestras de herbario no se muestrean al azar.
"Lo que esperaría es tener una muestra aleatoria en el espacio recolectada cada pocos años", dijo. "Pero en lugar de eso tenemos estas muestras esporádicas. Una forma de lidiar con eso es incluir tantas variables en el modelo como sea posible".podemos, así que incluimos el día del año en que se recolectó un espécimen, la latitud, la longitud y la densidad de la población humana. La idea es que, debido a que ha tenido en cuenta todas estas otras variables ... eso le da más poder explicativo cuando se trataa lo que pasa con el tiempo "
Además de destacar la conexión entre un clima más cálido y la herbivoría de insectos, el estudio también reveló que la urbanización puede tener el efecto contrario.
"Sabemos que la urbanización tiene efectos importantes sobre los insectos", dijo Meineke. "Hubo un estudio que analizó 16 ciudades en Europa y descubrió que la prevalencia del daño por insectos es menor dentro de las ciudades que en el exterior. Encontramos un patrón similar enNueva Inglaterra, y aunque no explicaba mucho sobre la cantidad de plantas que se comían ... la urbanización está teniendo un efecto localizado sobre el daño causado por los insectos. Sin embargo, en general, en Nueva Inglaterra, el cambio climático está teniendo un efecto mayor.
"Lo que esto significa para el futuro, en mi opinión, es que a medida que la urbanización se acelera localmente, podría contrarrestar los efectos del cambio climático en el sentido de que en realidad podría ver menos daño por insectos en y alrededor de los centros urbanos", continuó."Pero en los bosques más rurales, verás que el daño de los insectos aumenta con el tiempo".
Si bien el estudio sirve para ilustrar uno de los aspectos menos entendidos del cambio climático, Meineke dijo que también destaca el valor de las colecciones de herbario para responder a esas preguntas.
"Es difícil cuantificar el valor de estas colecciones", dijo. "Porque de hecho son invaluables. No se puede volver a recolectar de nuevo, y ahora estos especímenes tienen un valor renovado porque pueden ayudarnos"Comprender temas como el cambio climático, las especies invasoras, el cambio en el uso del suelo y la contaminación.
"Hay debates en este momento sobre si deshacerse de los especímenes físicos del museo ahora que muchos de ellos están digitalizados", agregó. "Pero no podemos porque no sabemos qué tipo de tecnología de ADN o ARNLa tecnología podría estar disponible en el futuro para aprovechar estas muestras. A pesar de que son imperfectas y no muestreadas al azar, son los únicos registros que tenemos ".
Esta investigación fue apoyada con fondos de una Beca Discovery del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá y una Beca de Investigación Postdoctoral en Biología de la Fundación Nacional de Ciencias.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Harvard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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