medioambiente
Plantas urbanas evolucionan para afrontar al estrés por calor
La urbanización y las actividades humanas han transformado una proporción significativa del suelo de la Tierra, dando lugar a la formación de entornos urbanos.
Flor de la Oxalis corniculata.
Las islas de calor en zonas urbanas están impactando en la evolución de las plantas y en su adaptación al estrés térmico, según un estudio publicado en la revista 'Science Advances'.
Científicos dirigidos por Yuya Fukano, profesor asociado de la Escuela de Horticultura de la Universidad de Chiba (Japón), han estudiado cómo afectan las islas de calor urbano al color de las hojas de la 'Oxalis corniculata', también conocida como acedera rastrera.
Esta planta presenta hojas de diversos colores, del verde al rojo, y se encuentra en espacios urbanos y no urbanos de todo el mundo. Las investigaciones sugieren que estas variaciones de color son una adaptación evolutiva para proteger a la planta del estrés ambiental. Además, se cree que los pigmentos rojos (antocianinas) de las hojas mitigan los daños inducidos por el calor y la luz interceptando la luz y formando antioxidantes.
La urbanización y las actividades humanas han transformado una proporción significativa del suelo de la Tierra, dando lugar a la formación de entornos urbanos. Estos entornos urbanos son hábitats creados por el hombre que a menudo imponen varias presiones selectivas a sus habitantes.
Una característica clave de estos entornos es la presencia de superficies impermeables que retienen el calor, creadas con ladrillo, piedra, asfalto y hormigón. Estas superficies forman islas urbanas de calor, es decir, regiones con temperaturas superficiales elevadas.
Un resultado inesperado del estrés térmico es su impacto en el comportamiento, la fisiología y las trayectorias evolutivas de los organismos residentes. Aunque varios estudios han investigado el papel del estrés térmico urbano en la evolución de los animales, sus efectos en la evolución de las plantas permanecen en gran medida inexplorados.
Para investigar esta teoría evolutiva, el doctor Yuya Fukano y su equipo, formado por el doctor Wataru Yamori, de la Universidad de Tokio; el doctor Yuuya Tachiki, de la Universidad Metropolitana de Tokio, y el doctor Kenta Shirasawa, del Instituto de Investigación del ADN Kazusa, realizaron observaciones sobre el terreno de la distribución del color de las hojas de la acedera rastrera, en regiones urbanas y no urbanas a escala local, paisajística y global.
"Nos dimos cuenta de que las variantes de hojas rojas de la acedera rastrera crecían normalmente cerca de superficies impermeables en zonas urbanas, pero rara vez en tierras de cultivo o espacios verdes dentro y alrededor de la ciudad", explica Fukano al comentar sus observaciones en un comunicado.
El equipo identificó un patrón en el que las variantes de hoja verde de la correhuela dominaban los espacios verdes, mientras que sus homólogas de hoja roja dominaban las zonas urbanas de Tokio, tanto a nivel local como paisajístico. Tras un examen más detallado de una base de datos en línea, el equipo descubrió que estos hallazgos geográficos eran coherentes en todo el mundo, confirmando así un vínculo entre la urbanización y las variaciones de color de las hojas de la acedera rastrera.
Esto motivó al equipo a cuantificar los beneficios adaptativos de estas variaciones en el color de las hojas examinando su influencia sobre el crecimiento de la biomasa y la capacidad fotosintética en condiciones de estrés térmico y no estrés térmico en experimentos de cultivo controlados y no controlados.
Mediante estos experimentos, el equipo descubrió que las variantes de hoja roja mostraban tasas de crecimiento superiores y una mayor eficiencia fotosintética a altas temperaturas, mientras que las variantes de hoja verde prosperaban a temperaturas más bajas. Como resultado, las variantes de hoja roja tienden a prosperar en zonas urbanas con baja densidad de plantas debido a su alta tolerancia al estrés. Lo contrario ocurre con sus homólogas de hoja verde, que muestran una mayor competitividad de crecimiento en zonas verdes exuberantes.
"Aunque estos hallazgos no cambiarán mucho en un futuro inmediato, este estudio muestra uno de los ejemplos más populares de evolución continua que puede observarse en las zonas urbanas", concluye el doctor Fukano.