Los grupos de plantas de Colonia se adaptan a los entornos urbanos

Un equipo de investigación de las Universidades de Colonia y Potsdam y del Instituto Max Planck de Investigación en Mejoramiento Vegetal ha descubierto que las líneas territoriales del berro (Arabidopsis thaliana), una pequeña planta que habita en las calles de Colonia, varían mucho en la vida típica. Características del ciclo, como regulación de la floración y germinación. Esto les permite adaptar su reproducción a las condiciones ambientales locales, como la temperatura y las perturbaciones humanas. Investigadores del Centro de Investigación Colaborativa / Transregio 341 “Plant Ecogenetics” descubrieron que las condiciones ambientales filtran las líneas inadecuadas de un conjunto de líneas de plantas regionalmente diversas, de modo que solo aquellas con rasgos adecuados pueden sobrevivir. «Es bien sabido que este proceso, llamado ‘filtrado ecológico’, conduce a la aparición o persistencia de especies de plantas en un lugar determinado. Es sorprendente ver que exactamente el mismo proceso también funciona en diferentes líneas dentro de una misma especie», afirma Anja Linstadter. , que recientemente dejó Colonia para convertirse en profesor de investigación de la biodiversidad en la Universidad de Potsdam. El estudio se informó en un artículo titulado «Filtrado ecológico de la diversidad de rasgos de la historia de vida en poblaciones urbanas de Arabidopsis thaliana» publicado en la revista Ecology.

Arabidopsis thaliana es el organismo modelo más común en la investigación de plantas y, por lo tanto, es importante para la biología vegetal. La mayoría de las investigaciones sobre A. thaliana se centran en los descendientes de un solo individuo, una línea llamada Col-0, mientras que las plantas que crecen naturalmente en la región de Colonia muestran múltiples líneas. «En nuestro consorcio de investigación, estamos trabajando para comprender cómo los resultados obtenidos en el laboratorio aparecen en la naturaleza», explicó la Prof. Dra. Juliette de Meaux, portavoz del CRC TRR 341. «Al principio, lo que nos preguntamos fue: ¿la línea de laboratorio Col”-0 ¿Similar a las líneas que se encuentran naturalmente en Colonia? Pero luego empezamos a darnos cuenta de cuánta biodiversidad hay en nuestras calles”.

Las plantas analizadas en este estudio fueron recolectadas por el Dr. Gregor Schmitz, el primer autor del estudio, de camino al trabajo. Se dio cuenta de que A. thaliana crecía de forma natural en lugares con condiciones ambientales muy diferentes. Estos incluían lugares con pocos suministros de agua y alimentos, como pequeñas grietas en el pavimento, pero también hábitats muy perturbados. Cuando los científicos secuenciaron los genomas de las plantas, descubrieron que las líneas urbanas no estaban más estrechamente relacionadas entre sí que las líneas de un área más grande.

Para su sorpresa, los biólogos descubrieron que había diferencias significativas entre las poblaciones de A. thaliana en Colonia en cuanto a las características del ciclo de vida. Estas diferencias contribuyen a su persistencia en hábitats que difieren principalmente en el grado en que son perturbados por actividades humanas como deshierbar o cortar el césped. «En otras palabras, la diversidad genética que encontramos en la ciudad no está distribuida al azar, sino que coincide con variaciones específicas en los entornos urbanos», dijo Schmitz.

La mayoría de las plantas utilizan el frío para regular el momento de la floración. De esta forma consiguen que la floración no se produzca en pleno invierno. En las calles de Colonia, los científicos han encontrado líneas de A. thaliana que utilizan el frío para regular la floración, pero también líneas que no lo hacen: florecen demasiado rápido después de la germinación. El equipo también descubrió algunas líneas que tienen semillas que quedan inactivas si se exponen a altas temperaturas durante unos días, así como líneas cuyas semillas no quedan inactivas cuando hace calor. «Diferentes líneas pueden mostrar ciclos de vida muy diferentes», dijo De Meo. «Algunos son muy rápidos, no requieren latencia y no requieren frío antes de la floración y otros son más lentos, tienen una alta capacidad para inducir la latencia y el frío es un requisito para la floración. Tal diversidad en un área tan pequeña fue una sorpresa, pero ¿qué Lo que es aún más impresionante es verlo contrastar con la gradual alteración ambiental en nuestras calles”.

Los científicos seguirán investigando cómo la heterogeneidad ambiental selecciona variantes genéticas específicas de las plantas urbanas de Arabidopsis thaliana en Colonia.