Sello HR4RS
Irene Vega
La actividad agrícola implica diferentes fuerzas de selección naturales y artificiales que han generado cambios en las características de las plantas cultivadas durante milenios, desde procesos relacionados con la selección natural, hasta los sufridos más recientemente derivados de la selección artificial llevada a cabo por el hombre. Para conocer mejor cómo ha sido este proceso de evolución, un equipo científico de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) y el Instituto de Ciencias Forestales (ICIFOR-INIA-CSIC) ha investigado por qué las plantas cultivadas son especies acaparadoras de recursos y de crecimiento rápido, analizando el origen y la evolución de los rasgos ecofisiológicos de las hojas.
La ecofisiología o fisiología ambiental es una disciplina biológica que estudia la adaptación de la fisiología de un organismo a las condiciones ambientales. Algunos rasgos ecofisiológicos, como la velocidad a la que las plantas realizan la fotosíntesis, son determinantes del crecimiento y el rendimiento de las plantas. “Nuestro objetivo ha sido investigar si el perfil ecofisiológico de las plantas cultivadas se debe principalmente a la domesticación y a la mejora moderna o si a que sus ancestros silvestres ya poseían una fisiología de carácter adquisitivo, en comparación a otras especies silvestres más conservadoras en el uso de los recursos”, señala Alicia Gómez-Fernández, investigadora del grupo de Ecología Evolutiva de la URJC y coautora del estudio publicado recientemente en la revista Nature Plants. Un carácter adquisitivo implica entre otras cosas altas tasas fotosintéticas y, por tanto, altas capacidades de crecimiento.
Los resultados obtenidos contribuyen a entender por qué ciertas especies silvestres fueron elegidas por los primeros agricultores para su consumo y cultivo. Además, arrojan luz sobre cómo estas elecciones influyeron en la evolución de las plantas cultivadas a partir de sus progenitores silvestres. “Descubrimos que la fisiología adquisitiva fue una de las características que hizo a ciertas plantas silvestres más propensas a ser domesticadas por el hombre y que este hecho probablemente implicó que hubiera poco margen para mejorar posteriormente los rasgos fisiológicos tras su domesticación”, apunta la investigadora, quien añade que, “en consecuencia, nuestro trabajo insta a dirigir los esfuerzos futuros de mejora hacia otros rasgos relacionados con el rendimiento y más propensos a evolucionar, como los rasgos relacionados con el tamaño y la asignación de biomasa”.
El perfil fisiológico, aspecto clave para la selección de cultivos
Durante la investigación, se reunió información detallada sobre los rasgos ecofisiológicos de las hojas de un total 1.146 especies herbáceas anuales, abarcando plantas cultivadas, progenitores silvestres y plantas silvestres que nunca han sido domesticadas. Posteriormente, se llevó a cabo un experimento con 11 plantas de cultivo herbáceas para evaluar la fisiología de diferentes progenitores silvestres de las plantas cultivadas, y dos estadios de domesticación: temprano (razas de agricultor) y tardío (variedades mejoradas). Los resultados revelaron que los progenitores silvestres de los cultivos tienen rasgos ecofisiológicos adquisitivos como rápida fotosíntesis, baja eficiencia en el uso del agua y hojas más flexibles que otras especies silvestres que nunca fueron domesticadas. En este sentido, tal y como expone Alicia Gómez-Fernández, “la posesión de rasgos ecofisiológicos adquisitivos en las plantas cultivadas podría deberse a la herencia de sus progenitores silvestres, que originariamente ya poseían una ecofisiología adquisitiva”.
Estos resultados sugieren que el perfil fisiológico ha sido una de las características principales que ha propiciado que ciertas plantas silvestres se hayan seleccionado como progenitoras de los cultivos y que después, durante la domesticación y la mejora moderna, no han experimentado una mejora notable.
