En un giro sorpresa, un importante grupo de plantas con flores está evolucionando dos veces más rápido en zonas templadas que en los trópicos. El hallazgo va en contra de una hipótesis largamente sostenida de que las regiones tropicales, hogar de la diversidad biológica más rica del planeta, superan a sus templadascontrapartes en la producción de nuevas especies.
Los trópicos son el lugar de nacimiento de la mayoría de las especies de rosidos, un grupo que conforma más de una cuarta parte de las plantas con flores, que van desde manglares hasta rosas y robles. Pero en un análisis de alrededor de 20,000 especies de rosidos, los investigadores encontraron la velocidad de los trópicosla evolución de los rosidos va muy por detrás de la de las comunidades más jóvenes en hábitats templados.
Aunque los rosidos se originaron hace 93-115 millones de años, la tasa a la que el grupo se diversificó o formó nuevas especies aumentó dramáticamente en los últimos 15 millones de años, un período de enfriamiento global y expansión de hábitats templados. Hoy en día, los rosidos se están diversificando muchomás rápido en lugares como el sureste de los EE. UU. que en las selvas tropicales ecuatoriales, dijo el coautor del estudio, Ryan Folk, profesor asistente de ciencias biológicas y curador de herbario en la Universidad Estatal de Mississippi.
"Todo el mundo sabe sobre la diversidad de las selvas tropicales. Asumirías que toda la acción en la evolución está sucediendo en ellos", dijo Folk, ex investigador postdoctoral en el Museo de Historia Natural de Florida. "Pero descubrimos que realmente eslas regiones templadas de la Tierra, realmente nuestros propios patios traseros, donde se están llevando a cabo muchas de las acciones recientes "
Charles Darwin describió una vez la velocidad con la que las primeras plantas con flores evolucionaron y se extendieron por todo el planeta como un "misterio abominable". Los científicos todavía están rastreando las fuerzas impulsoras detrás del éxito evolutivo desbocado de estas plantas, con la temperatura emergente como un factor complejo:Algunos estudios han demostrado que la evolución de las flores se acelera en las regiones más cálidas, mientras que otros apuntan a climas más fríos. La investigación sobre la influencia de latitudes más altas y más bajas en la diversificación de las plantas produjo resultados contradictorios similares.
Un equipo de biólogos evolutivos seleccionó rosidos como candidatos para una mirada más cercana a la relación entre la temperatura y la diversidad de plantas en la primera evaluación a gran escala de la evolución del grupo. Compuesto por un estimado de 90,000-120,000 especies, los rosidos viven en casi toda la tierra, el coautor del estudio Douglas Soltis, curador del Museo de Florida y profesor distinguido de la Universidad de Florida.
"Para mí, ese fue uno de los eventos evolutivos terrestres más grandes: el surgimiento de los bosques dominados por rosidos", dijo. "Otros linajes, como anfibios, insectos y helechos, se diversificaron a la sombra de los rosidos".
El estudio del equipo muestra que los rosidos evolucionaron a pasos agigantados después de que el clima de invernadero de la Tierra comenzó a enfriarse y secarse y que muchos hábitats tropicales y subtropicales se transformaron en templados, ofreciendo nuevas propiedades para organismos evolutivamente emprendedores.
La diversidad de las regiones tropicales, en contraste, no se debe a mecanismos evolutivos, sino a la estabilidad: Folk dijo que las comunidades de plantas tropicales "simplemente no se extinguieron, por así decirlo".
Los hallazgos hacen eco de un patrón similar que el equipo descubrió en otro grupo de plantas conocido como Saxifragales, pero los investigadores son cautelosos al hacer conjeturas sobre si el patrón es válido para otras plantas o animales.
"Es difícil decir que hay un patrón universal de cómo la vida responde a la temperatura", dijo la coautora del estudio Miao Sun, investigadora postdoctoral en la Universidad de Aarhus de Dinamarca y ex investigadora postdoctoral del Museo de Florida ". Por otro lado,Parece que se está formando una tendencia que, junto con nuestro estudio, muestra una tasa de diversificación más baja en las regiones tropicales en comparación con las zonas templadas. Pero aún es difícil saber en qué medida este patrón es cierto en todo el árbol de la vida ".
Si la temperatura de enfriamiento estimuló la diversificación de rosidos, ¿cómo podría ir el grupo en un planeta en calentamiento? El pronóstico no es prometedor, dijeron los investigadores.
Los rosidos pudieron llenar nichos ecológicos fríos y ahora es posible que no puedan adaptarse a un aumento de la temperatura, especialmente al ritmo actual de cambio, dijo la coautora del estudio Pamela Soltis, curadora del Museo de Florida y profesora distinguida de la UF.
"El calentamiento de las temperaturas probablemente disminuirá la tasa de diversificación, pero aún peor, no esperamos que las especies que actualmente viven en zonas árticas o alpinas puedan responder a temperaturas de calentamiento rápido", dijo. "El cambio también está ocurriendo".rápidamente, y ya estamos viendo especies que se mueven hacia el norte en el hemisferio norte o montañas, con muchas más especies en peligro de extinción o ya perdidas ".
El equipo utilizó datos genéticos de GenBank y bases de datos de historia natural como iDigBio y el Global Biodiversity Information Facility para reunir datos de ADN de 20,000 especies y 3 millones de registros de presencia de plantas, una de las investigaciones más grandes de esta naturaleza hasta la fecha.
"Este trabajo hubiera sido imposible sin los datos de las colecciones de historia natural", dijo el co-líder del estudio y autor principal Robert Guralnick, curador de bioinformática del Museo de Florida. "Las rosidas son un grupo de plantas con flores enormemente exitoso. Mire por su ventana yverá rosidos. Esas plantas están allí debido a los procesos que ocurren durante millones de años, y ahora sabemos algo esencial sobre por qué ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Museo de Historia Natural de Florida . Original escrito por Natalie van Hoose. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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