Las plantas como mosaicos de la Tierra

En 1753, el científico sueco Carlos Linneo publicó su libro Species plantarum en busca de una agrupación de las especies de plantas disponibles con base en sus características morfológicas. Lo anterior permitiría a los botánicos conocer la diversidad de especies e interpretar su historia. A pesar de que actualmente la taxonomía se rige bajo otras reglas de clasificación, se mantiene el sistema de nomenclatura binomial para nombrar a las especies. Además, las teorías de Linneo fueron puestas a prueba por otros científicos.

Ilustración: Oldemar González

Tiempo después, en 1859, Charles Darwin retomó las ideas existentes y propuso en su libro, The origin of species, by means of Natural Selection, que las especies cambian a lo largo de su distribución y con el paso del tiempo. En los viajes que Darwin realizó en el H. M. S. Beagle a lo largo de la costa sudamericana recolectó distintas especies de plantas y registró cómo los paisajes se modificaban a lo largo de la geografía. Alfred Wallace, conocido como el “padre de la biogeografía”, otro reconocido naturalista, explorador y geógrafo, planteó junto con Darwin las teorías de la selección natural y de la evolución.   

Darwin señaló en su libro la importancia del registro fósil de los organismos debido a que nos muestra la extraordinaria historia evolutiva de las especies. Debido a que la preservación de estructuras vegetales tiene baja probabilidad de fosilización, en algunas ocasiones sólo se han encontrado granos de polen o partes de hojas que nos dan una idea de las formas de las plantas ancestrales, el periodo en el que existieron (gracias al estrato en el cual se encontraron los fósiles) y algunas condiciones ambientales en esa temporalidad; ello nos permite hacer hipótesis sobre la distribución geográfica ancestral. En 2020, Ramírez-Barahona y colaboradores fecharon la aparición de las primeras plantas con flor, a partir de datos moleculares y fósiles, desde principios del Triásico; estas formas ancestrales se han extinto, modificado, dispersado o han dado lugar a los grupos presentes hoy en día.

Los eventos geológicos son otro factor involucrado en la distribución de las plantas y han sido promotores del relieve accidentado que permite a las especies estar o no presentes en algún sitio. Tenemos continentes, volcanes, depresiones, islas, montañas, entre otras formaciones, que son el resultado del movimiento de las placas tectónicas en que se divide la litósfera. Además de modificar la conformación de la Tierra, estos movimientos —vistos a gran escala— son responsables de la conexión o aislamiento de las poblaciones, tal como lo hace la porción de Centroamérica, reconocida como un corredor biogeográfico. Esta porción de tierra es denominada así debido a que es un área que conecta dos o más regiones y permitió la colonización de nuevas áreas geográficas.

Recordemos que el azar también ha formado parte de la historia de las plantas, como lo es el gran meteorito que dejó huella en Yucatán hace cerca de 66 millones de años. La colisión fue causa de una extinción masiva durante el Cretácico-Terciario debido a la modificación de la superficie terrestre y la liberación de azufre que reaccionó con los gases presentes en la atmósfera y se precipitó en forma de lluvia ácida. Lo anterior es sólo una de las hipótesis sobre las modificaciones ocasionadas por el impacto en la región que ahora conocemos como Chicxulub.  

A pesar de que es un poco más claro cómo las conexiones y aislamientos en macizos terrestres han promovido la generación de nuevos grupos —o su extinción, según sea el caso— se tiene registro de eventos climáticos que también están involucrados. La era Cenozoica es conocida por periodos de calentamiento global y glaciaciones durante los últimos 24 millones de años. Se tiene documentado que, con el aumento de la temperatura, se dio el reemplazo de la cobertura forestal por pastizales, los cuales resisten condiciones adversas. Otro ejemplo son los llamados refugios pleistocénicos o lugares donde algunas especies persistieron al hielo en el Pleistoceno y permiten explicar la distribución comprimida de algunos taxones.

Actualmente se han descrito cerca de 290 000 especies de plantas con flores o angiospermas. Es tal la diversidad de especies en el grupo que se han definido porciones geográficas en función de las plantas que están presentes. A estas regiones las conocemos como biotopos (selvas, bosques, desiertos, manglares, sabanas, entre otras); en ellas, las plantas y el resto de los organismos vivos interactúan en conjunto entre sí y con su ambiente. Cada categoría presenta condiciones abióticas particulares como el clima, agua, temperatura, cantidad de luz, tipo de suelo y relieve que delimitan la presencia de las especies. Si observamos a la Tierra por encima de la litósfera a cierta altitud, podríamos ver manchones característicos de una parte del planeta, con colores, formas y proporciones distintas, como si fueran “mosaico de plantas”. 

Las interacciones entre los organismos también promueven la diversificación de las plantas al generar presión selectiva. Un ejemplo es la estrecha relación entre la forma de las flores y el tipo de polinizador-dispersor, lo cual incide en la morfología o estructura de las plantas. Mientras que algunas flores son alargadas y tubulares debido a que son polinizadas por mariposas o colibríes; otras, como las orquídeas, asemejan un plano de aterrizaje perfecto para los insectos. El olor de las flores atrae a las abejas a cientos de kilómetros y el color es percibido por animales específicos. El ejemplo más claro de coevolución es el de la forma del cuerpo vegetativo de las plantas carnívoras que presenta toda la maquinaria necesaria para atraer y alimentarse de sus presas.

Los eventos antes mencionados son factores externos que intervienen en la distribución y diversidad de las angiospermas o flores. Sin embargo, esto es posible gracias a la variación genética en las poblaciones. Esta variación es debida a mutaciones como los cambios puntuales de nucleótidos o los estructurales a nivel de proteínas, por mencionar un par de ejemplos. La diferencia en el material genético entre los individuos permite a las poblaciones persistir, colonizar nuevas áreas o cambiar después de varias generaciones. Aun cuando una especie se distribuye en diferentes zonas, las especies pertenecientes a cada localidad son diferentes genéticamente y responden a las condiciones particulares que las rodean. La importancia de la variación genética puede verse claramente a pequeña escala cuando en un sembradío, por ejemplo de maíz, algunos individuos mueren mientras que otros sobreviven a una helada. Estas diferencias son fáciles de identificar cuando, al observar una maceta, las flores no son exactamente iguales entre sí.

Finalmente, los humanos tienen una influencia directa en las especies. Desde la aparición de la agricultura, donde algunas variedades de plantas fueron seleccionadas y derivaron en los cultivos que ahora conocemos, hasta la modificación genética de los organismos. Todo forma parte de la denominada “selección artificial”, donde las plantas “silvestres” son elegidas y preservadas de acuerdo con las características de interés para las poblaciones humanas y, a lo largo de varias generaciones, es muy probable que deriven en nuevas especies.

Además de la manipulación directa de las especies, las modificaciones estructurales del hábitat, como la reducción o fragmentación, afectan la diversidad de las plantas. Lo anterior es una de las principales causas del declive de las poblaciones e incluso puede causar extinciones masivas.

Las plantas han sido parte de nuestras vidas desde que tenemos memoria; en algunos casos —si corremos con suerte— podemos tener acceso al conocimiento ancestral de algunas culturas a través de ellas. Las personas usan las coloridas flores como ornato para dar vida a sus tradiciones o usan sus hojas para curar enfermedades en la herbolaria. Un ejemplo de lo anterior es la información de medicina tradicional recopilada por el grupo indígena maya-chontal en 2010, que permitió identificar 232 especies de plantas en el estado de Tabasco.

La zona neotropical es reconocida por presentar la mayor diversidad de angiospermas; algunas de ellas, como las bromelias —que pertenecen a la familia de la piña—, se encuentran desde el sur de Estados Unidos hasta el sur de Argentina y únicamente se encuentran en el continente americano. Algunas incluso crecen sobre los cables de luz, y desde el nivel del mar hasta los 3000 msnm. Así que no es necesario ir tan lejos para descubrir su amplio mundo.

Si uno viajara en un  globo aerostático alrededor del mundo y se detuviera a identificar flores, vería que cambian de un punto a otro. Pero no sólo eso, también sabría, tan sólo con mirar las formas y colores, que existe una gran historia detrás de cada especie.

 

Sandra Vera-Paz
Científica mexicana. Herpetóloga-botánica y estudiante de maestría en el Instituto de Biología de la UNAM.

 

Literatura consultada

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Ramírez-Barahona, S., Sauquet, H. y Magallón, S. 2020. “The delayed and geographically heterogeneous diversification of flowering plant families”, Nature Ecology & Evolution, 4:1232-1238.

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Zizka, A., Azevedo, J., Leme, E., Neves, B., Ferreira da Costa, A., Caceres, D y Zizka, G. (2019) “Biogeography and conservation status of the pineapple family (Bromeliaceae)”, Diversity and Distributions, 26: 183 – 195.

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Publicado en: Cuestiones