La historia evolutiva moldea las estrategias de almacenamiento de carbono de las plantas en todo el mundo: China
Beijing, China, Asia.- Dos tipos de carbohidratos son importantes para las plantas: los carbohidratos estructurales (que forman las paredes celulares) y los carbohidratos no estructurales (CNE). Estos últimos representan las reservas de energía almacenadas por la planta, que puede utilizar para sobrevivir al frío o la sequía; regenerarse tras sufrir daños; recuperarse de insectos y enfermedades; producir nuevas hojas; y florecer y reproducirse.
Muchos científicos han asumido que las estrategias de almacenamiento de carbohidratos no estructurales (CNE) reflejan las condiciones ambientales actuales. Sin embargo, un nuevo estudio global dirigido por Yan Zhengbing del Instituto de Botánica de la Academia China de Ciencias subraya que la historia evolutiva desempeña un papel más importante que las condiciones ambientales contemporáneas en la configuración del almacenamiento de CNE.
El estudio fue publicado enNaturaleza, Ecología y Evolución .
Los investigadores recopilaron una base de datos global de células madre neurales (CMN) con 29 386 mediciones de campo realizadas durante la temporada de crecimiento en 2041 especies y 1016 sitios. Posteriormente, llevaron a cabo la primera evaluación global de la distribución de CMN específicas de cada órgano, utilizando datos ambientales actuales como la disponibilidad de agua, la temperatura y la radiación solar, así como información filogenética. Observaron una marcada variabilidad de CMN específicas de cada órgano asociada con los cambios latitudinales en las condiciones ambientales: específicamente, las CMN de las hojas aumentaron hacia latitudes más altas, mientras que las del tallo y la raíz disminuyeron.
Por otro lado, el análisis de datos filogenéticos demostró que las especies estrechamente relacionadas compartían estrategias similares de almacenamiento de carbohidratos no estructurales (CNE). Por ejemplo, a lo largo de trayectorias evolutivas de largo plazo, los taxones que divergieron más recientemente presentaban concentraciones más bajas de CNE en las hojas, pero almacenaban concentraciones más altas de CNE en tallos y raíces.
Los investigadores concluyeron que la historia evolutiva de las plantas, incluyendo tanto el parentesco filogenético como la identidad de las especies, explicaba entre el 55,9 % y el 77,1 % de la variabilidad global de los carbohidratos no estructurales (CNE), superando con creces el efecto de las condiciones ambientales contemporáneas, que explicaban solo entre el 2,4 % y el 9,2 % de la varianza. Esto sugiere que el almacenamiento de CNE en las plantas no es simplemente una respuesta pasiva al cambio ambiental, sino que está profundamente arraigado en la historia evolutiva, proporcionando un beneficio a través de diversas estrategias de almacenamiento de carbono.
Este estudio tiene importantes implicaciones para comprender las respuestas de la vegetación ante el cambio climático. Si bien los modelos de vegetación predominantes consideran los carbohidratos no estructurales (CNE) de las plantas como una reserva pasiva en respuesta al clima, los investigadores argumentaron que la historia evolutiva debe incorporarse a los modelos de almacenamiento y distribución de CNE en las plantas.
