Las plantas se adaptan rápido al cambio climático, pero el calor extremo fija sus límites

Las plantas han demostrado una sorprendente capacidad para evolucionar genéticamente y adaptarse al cambio climático, pero tienen líneas rojas, y los científicos han encontrado en el calor extremo el límite que supera sus mecanismos de defensa, rompe su capacidad de adaptación y condena a las poblaciones a su extinción.

Lo ha comprobado un equipo internacional de investigadores que han realizado un experimento único nivel mundial para conocer cómo y a qué velocidad evolucionan las plantas para sobrevivir al cambio climático, y para ello sembraron una planta genéticamente muy diversa (Arabidopsis thaliana) en 360 parcelas distribuidas en treinta zonas climáticas diferentes ubicadas en Europa occidental, el Mediterráneo, Oriente Medio y Norteamérica; hoy han publicado las conclusiones de su trabajo en la revista Science.

Las zonas donde se han plantado los ejemplares (hasta 70.000 individuos de variantes genéticas diferentes) abarcan zonas muy frías, como los Alpes; extremadamente calurosas -como el desierto israelí de Néguev-; nueve estados de Estados Unidos con climas muy diferentes; o parcelas muy secas localizadas en España o en Grecia, países, como el resto de la región mediterránea, donde la subida de las temperaturas provocadas por el calentamiento global puede sobrepasar con mayor facilidad ese límite evolutivo de las plantas.

Los investigadores sembraron esos ejemplares y los dejaron crecer con absoluta libertad y sin ningún tipo de intervención durante cinco años (salvo limpiar las malas hierbas) y cada primavera recolectaban muestras de los ejemplares que lograban sobrevivir y secuenciaban su genoma completo para observar sus alteraciones genéticas.

Han comprobado así cómo las variaciones genéticas que ya existían, especialmente las relacionadas con la floración y la detección del estrés por calor, aumentaban para ayudar a las plantas a sobrevivir mediante selección natural, pero también que en los entornos más calurosos y extremos las plantas no lograron adaptarse, y en lugar de tener cambios evolutivos útiles, las poblaciones sufrieron cambios genéticos caóticos y aleatorios que finalmente las llevaron a la extinción.

La importancia de conocer el ‘punto de inflexión’
El trabajo ha sido coordinado por el investigador español Moisés Expórito-Alonso desde la Universidad de California-Berkley, que ha subrayado en el resumen facilitado a la prensa la importancia de este trabajo para demostrar cómo cambia la naturaleza de forma constante y que los científicos pueden con estos datos crear modelos para predecir qué especies están en mayor riesgo por el cambio climático.

Porque conocer dónde están los ‘puntos de inflexión’ -los límites donde una especie ya no puede adaptarse- puede permitir diseñar mejores estrategias para proteger y salvar especies en parques naturales o ecosistemas vulnerables.

En el trabajo han participado centros de investigación y universidades de numerosos países, y entre ellos varios españoles y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que han contribuido a identificar las variantes genéticas asociadas con una adaptación exitosa a diferentes contextos ambientales, así como las condiciones bajo las cuales la capacidad evolutiva de las poblaciones se ve superada por la presión climática, conduciéndolas a la extinción.

Durante décadas, desde que los científicos empezaron a reconocer los posibles daños ambientales derivados del cambio climático, los investigadores se han preguntado si las plantas pueden evolucionar lo suficientemente rápido como para adaptarse a un planeta que se calienta a gran velocidad, pero los trabajos habían consistido hasta ahora en experimentos únicos realizados por grupos de investigación aislados, subrayó el CSIC en una nota de prensa.

Estrategias de adaptación y de conservación
“Los datos sobre la velocidad de la evolución, junto con los cambios genéticos que acompañan a dicha evolución, son fundamentales para crear modelos que ayuden a identificar qué plantas y animales están en riesgo a medida que sus entornos cambian a su alrededor”, señaló el autor principal del trabajo, Moisés Expósito-Alonso.

Las plantas van a seguir viéndose afectadas por los cambios en los climas locales, por lo que es imprescindible, han subrayado los investigadores, idear algún tipo de estrategia para comprender sus posibilidades reales de adaptación climática, por sí mismas o mediante ayudas para favorecer su conservación.

Así, y para garantizar su supervivencia, los científicos perciben que es imperante generar datos cuantitativos que permitan comprender mejor la adaptación rápida y hacer predicciones, anticipar dónde están los riesgos, dónde podrían encontrarse los umbrales climáticos y en qué aspectos se debe prestar atención.