NeoFronteras

Sobre la radiación de las angiospermas

Área: Biología — Jueves, 26 de Febrero de 2009

Hubo varios estallidos de diversificación en la evolución temprana de las plantas con flores. La comprensión de sus relaciones nos puede ayudar a vislumbrar las consecuencias del cambio climático.

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Ahora que en el hemisferio Norte se acerca la primavera y los almendros nos lo anuncian con las primeras flores, no está de más recordar el origen de las plantas que las producen.
Hubo un tiempo en este planeta que sobre tierra firme, mientras los mares bullían de vida, no había plantas ni ningún otro ser que viviera de ellas. Las plantas más simples empezaron lentamente a colonizar este territorio más tarde, pero fue en el Devónico (hace entre 416 y 359 millones de años) cuando aparecen, se diversifican y se expanden las plantas vasculares, que en adelante dominarían la vegetación terrestre. Puede decirse que el Devónico es para las plantas terrestres lo que el Cámbrico había sido para los metazoos.
Pero esta no fue la única revolución evolutiva en el mundo vegetal. Durante cientos de millones de años no hubo flores sobre la Tierra, ni insectos polinizadores, ni praderas de verde hierba, ni rumiantes, ni árboles frutales, ni muchos otros entes biológicos relacionados con las plantas con flores. El mundo era como un jardín japonés: pacífico, sobrio y verde.
Entonces, en el Cretácico, aparecieron las primeras plantas con flores y al poco tiempo se diversificaron rápidamente. A partir de entonces ese mundo monocromo desapareció para dejar paso a un mundo nuevo lleno de colores brillantes y de una gran variedad estética. Un mundo visitado por vibrantes mariposas y abejas ruidosas. Este cambio tan dramático representa uno de los momentos más importantes en la historia de la vida sobre la Tierra.
Ahora un estudio genético de la Universidad de Florida sobre plantas con flores actuales muestra que los antepasados de la mayoría de árboles modernos se diversificaron extremadamente rápido hace 90 millones de años, dando lugar a la formación de bosques que dieron finalmente soporte a un estallido evolutivo similar en animales y otras plantas. Este estudio es el primero en mostrar las relaciones evolutivas de estas plantas y proporciona pruebas de su rápida aparición y diversificación.
El estallido de especiación se dio además en solamente 5 millones de años y fue una de las tres mayores radiaciones de las angiospermas (o plantas con flores). El estudio se centra en el clado rosid que está compuesto ahora por unas 70.000 especies. Este clado representa más de un cuarto de todas las angiospermas e incluye la mayoría de los linajes de las plantas de zonas templadas y tropicales.
Los bosques que resultaron de este evento proporcionaron hábitats que más tarde dieron apoyo a la diversificación de anfibios, hormigas, mamíferos placentarios o helechos.
Al poco de producirse esta diversificación y dominio de las angiospermas se dio esta asombrosa diversificación en otros linajes, luego básicamente la diversificación de angiospermas proporcionó hábitats y nichos de todo tipo para que pudieran surgir nuevos organismos. Según Pamela Soltis, uno de los autores del estudio, este fenómeno se puede observar en los datos que ella y sus colaboradores poseen.
Una radiación asociada que se dio después como consecuencia de ésta fue precisamente la radiación de los primates, sentado así las bases para que mucho más tarde aparecieran lo seres humanos. Luego sin flores no habría humanos.
Debido a que esta diversificación sucedió en términos evolutivos tan rápido, fue necesario el uso de métodos moleculares para ordenar las ramas del árbol filogenéticos del clado rosid, una tipo de árbol o esquema gráfico basado en relaciones genéticas. Sólo después de secuenciar miles de secuencias genéticas los investigadores fueron capaces de desenredar las ramas de este árbol y entender mejor cómo las distintas especies de plantas evolucionaron.
En el estudio se secuenciaron 25000 pares de bases de ADN escogidas de entre una gama de 104 especies de este clado. Usar un árbol filogenético para datar la diversificación de linajes requiere el uso de un reloj molecular, cuyo calibrado se basa en el ritmo al cual se suceden los cambios genéticos en el tiempo.
Según transcurre el tiempo las secuencias de ADN van acumulando cambios. Las especies que tengan secuencias genéticas muy parecidas habrán divergido recientemente, mientras que las que las tengan muy diferentes lo habrán hecho hace mucho tiempo. Pero genes diferentes tienen distintos ritmos de evolución. Para compensar este problema en el estudio se usaron algoritmos que acomodan los diferentes ritmos evolutivos. Además se usaron fósiles seleccionados por Steven Manchester (otro colaborador) para calibrar mejor el reloj genético, disponiendo así de edades mínimas para las especies miembro.
Frecuentemente, cuando los especialistas del ramo discuten sobre la rápida radiación de las plantas con flores hablan como si hubiera habido solamente un estallido masivo de diversificación. Doug Soltis, otro de los autores, cree que una cosa que se ve claramente en los árboles filogenéticos, cuando se miran con detenimiento, es que no hubo solamente una gran explosión de especies de plantas con flores, sino una serie de explosiones.
La diversificación de este clado es, al menos, uno de los tres estallidos ocurridos en la temprana evolución de las angiospermas. Hay más de 300.000 especies de angiospermas distribuidas en 15.000 géneros y en más de 400 familias.
Este estudio puede tener aspectos prácticos en el mundo actual. Comprender cómo estas plantas están emparentadas entre sí puede ayudar a los ecólogos a entender mejor qué especies son más vulnerables a factores ambientales como el cambio climático.
Doug Soltis sostiene que necesitamos saber la estructura fina de las relaciones entre las diferentes especies y cómo los miembros del clado están relacionados en las diferentes partes del planeta. Según este investigador la respuesta de los miembros de este clado frente al cambio climático determinará el destino final de la mayoría de los organismos de la Tierra.

Fuentes y referencias:
Noticia en University of Florida.
Artículo original (resumen).

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5 Comentarios

  1. lluís:

    No deja de ser curioso que nuestros cerebros nos permitan construir máquinas que calculan tan rápidamente y nuestros cerebros no sólo no puedan calcular a esas velocidades, sino que aún, que yo sepa, no hayamos sido capaces de reparar nuestras redes o relaciones neuronales para permitirnos esa velocidad de cálculo. “Sin flores, no habría humanos”. Ni abejas. Ya, que como dijo Einstein, si algún día no hay abejas, no habrá humanos. O sea que el doblete flores-abejas,es especialmente importante para la existencia de la especie humana. Así que no se coman ni las flores ni las abejas.

  2. lluís:

    Bueno se me olvidó decir que eso de la “velocidad de cálculo y nuestros cerebros”, lo decía porque hay que reconocer el enórme poder del que la ciencia se ha dotado con las simulaciones por ordenador.

  3. NeoFronteras:

    La vida depende de los pequeños detalles. Cada ser, por pequeño que sea, cumple un papel en este ecosistema gigantesco que es la Tierra. A veces este papel es muy importante. Sin microorganismos fijadores del nitrógeno no habría plantas. Sin abejas y seres similares nos moriríamos de hambre incapaces de poder obtener las cosechas de las que dependemos. La productividad del suelo depende de lombrices y otros seres. La lluvia es modulada por bacterias y algas…
    Quizás el mundo humano no desaparezca debido a una cataclismo ecológico, una erupción volcánica masiva, una guerra nuclear o por el cambio climático. Quizás simplemente alteremos una pequeña cosa supuestamente sin importancia y todo se vaya al traste. Ni la computadora más avanzada nos salvaría entonces.

  4. lluís:

    Depende de lo avanzada que fuera la computadora. Podría ser una máquina de inteligencia artificial-y textura humana-una especie de Cyborg que superara nuestra propia evolución y la dirigiera tomando el control de la propia evolución de la especie. Un post-humano que la biotecnología y la robótica podría producir. ¿Excesiva ciencia-ficción? ¿No gusta esta idea por aquí?

  5. NeoFronteras:

    Lovelock ya dice que para 2040 la población humana caerá de 7000 a 2000 millones y que la mayor parte de la vida terrestre se extinguirá. No creo que los supervivientes estén para entonces pensando en cyborgs. Probablemente estén muy entretenidos matándose los unos a los otros y luchando por los escasos recursos que queden.

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