La falta de datos de semillas de los trópicos podría perjudicar los esfuerzos de conservación

¿Todas las semillas se comportan de manera similar? En un artículo en Annals of Botany, Anne Visscher y sus colegas argumentan que existe un sesgo hacia la siembra templada y que esto puede inducir a error en los intentos de modelado ecológico. Concluyen que la tendencia a ver las plantas de montaña como plantas alpinas pierde algunas de las condiciones únicas que experimentan las plantas de montaña tropical.

Visscher y sus colegas estudian la alineación geográfica en estudios ecológicos y descripciones globales, centrándose en los ecosistemas tropicales. Argumentan que los trópicos están significativamente subrepresentados en la investigación de plantas y estudios de cambio climático. Las semillas de plantas tienen numerosas características involucradas en funciones ecológicas, y los botánicos han encontrado que algunas de estas características exhiben patrones que se correlacionan con zonas geográficas/climáticas.

Para sacar conclusiones generales/globales o predecir resultados para los trópicos, Visscher y sus colegas introducen tres rasgos/síndromes de semillas adicionales:

• sensibilidad a la desecación
• Tamaño relativo del embrión y crecimiento del embrión después de la propagación
• Requerimientos de germinación en ambientes de alta montaña

Los autores argumentan que un sesgo moderado al analizar estos rasgos podría tener implicaciones negativas para los estudios macroecológicos, los modelos predictivos y la protección de cultivos.

desecación de semillas

El primer estudio de caso de Visscher y sus colegas analiza la investigación sobre la tolerancia a la desecación de semillas, que es un factor clave a considerar en la conservación de plantas y la conservación ex situ. Las estimaciones globales sugieren que es probable que el 8% de las especies de plantas en todo el mundo produzcan semillas sensibles a la sequía, pero esto se basa en datos sesgados hacia las especies tolerantes a la sequía.

Para evaluar el comportamiento de almacenamiento de semillas, se han desarrollado protocolos como la "prueba de 100 semillas" para reducir la cantidad de semillas necesarias para los experimentos. Sin embargo, todavía faltan datos sobre las respuestas a la desecación de semillas para muchos árboles tropicales.

Un ejemplo que citan es un estudio realizado por Mattana y sus colegas para comparar los resultados de la recopilación de datos experimentales y predicciones globales sobre la probabilidad de desecación de semillas de especies en la República Dominicana. Los resultados mostraron que las predicciones no siempre eran precisas y se necesitan nuevos datos para mejorar los modelos de predicción en el futuro.

Por lo tanto, Visscher y sus colegas dicen que es importante generar más datos sobre la susceptibilidad a la desecación de semillas, particularmente para especies de regiones tropicales y subtropicales, ya que esto puede respaldar los programas de desarrollo y protección de cultivos y mejorar los modelos predictivos.

Tamaño relativo del embrión

Para su próximo estudio de caso, los autores examinaron el sesgo en el tamaño relativo del embrión y los datos de crecimiento del embrión después de la dispersión en especies tropicales y no tropicales. Los botánicos encuentran marcadas diferencias en el tamaño relativo del embrión entre especies tropicales y no tropicales. Las especies tropicales tienen una mayor longitud de embrión a semilla y una mayor proporción de área de superficie de embrión a semilla que las especies no tropicales.

También ha habido una tendencia a estudiar la morfología interna de las semillas de muchas especies de un número limitado de familias y órdenes que se sabe que tienen embriones pequeños. Con respecto al crecimiento del embrión después de la dispersión, había datos disponibles para 171 especies no tropicales de 32 familias de plantas y 38 especies tropicales de 18 familias de plantas.

Esta discrepancia en los datos, argumentan Visscher y sus colegas, muestra una falta de conocimiento sobre las especies tropicales y que se necesita más investigación en esta área para eliminar los sesgos observados.

Requerimientos de germinación en ambientes de alta montaña

Visscher y sus colegas producen dos estudios de casos para los requisitos de germinación en ambientes de alta montaña. El primero discute las diferencias entre los ambientes templados y tropicales de alta montaña y cómo afectan la germinación de las semillas.

La mayor parte de la investigación sobre la germinación de semillas se ha centrado en las áreas templadas, pero los ecosistemas tropicales de gran altitud son relativamente estacionales, y los registros muestran que las especies de plantas tropicales de gran altitud florecen durante todo el año. Las plantas tropicales de alta montaña se enfrentan durante todo el año al estrés de las heladas nocturnas en lugar de los ciclos anuales de nieve en invierno y las altas temperaturas en verano.

El metanálisis de la investigación sobre especies templadas de alta montaña encontró que la germinación de especies severas de alta montaña se caracteriza por una latencia fisiológica de las semillas y una fuerte necesidad de estratificación en frío o GA3 (ácido giberélico) para romper la latencia, así como calor. germinación señalada y una respuesta positiva a los cambios de temperatura y luz. Sin embargo, el mismo estudio destacó la necesidad general de estudios de germinación de semillas para especies tropicales de alta montaña.

La investigación sobre Asteraceae perennes de los páramos de los Andes venezolanos mostró que sus semillas alcanzan altos porcentajes de germinación en un rango de temperaturas y pueden no exhibir latencia.

El siguiente estudio de caso analiza específicamente los páramos, ecosistemas tropicales de alta montaña que se encuentran principalmente en Colombia, Venezuela y Ecuador. Estas regiones son conocidas por sus condiciones ambientales y ecológicas especiales y duras y están catalogadas como parte del Hotspot de Biodiversidad de los Andes. Proporcionan múltiples servicios ecosistémicos, como el almacenamiento de carbono y el suministro de agua para las ciudades, la agricultura y la energía hidroeléctrica. Sin embargo, son vulnerables al cambio climático global, las perturbaciones antropogénicas y la introducción de especies invasoras.

A pesar de la importancia evolutiva y ecológica y las amenazas a estos ecosistemas tropicales de alta montaña, la investigación sobre las características de las semillas de las especies que se encuentran en el páramo colombiano ha sido menos estudiada que la de las especies más extendidas.

El análisis de los documentos que informan sobre las características de las semillas de las especies en el Páramo de Colombia encontró que los artículos científicos revisados ​​por pares eran mucho más raros que los documentos de otras fuentes. El número de publicaciones varió mucho entre las especies de destino, con un máximo de más de 500 documentos para el cosmopolita Derrame de Juncus y ninguno para especies específicas.

Al filtrar por idioma, el 36,6% de los documentos recuperados estaban en español y otros idiomas como el portugués. Esto subraya la necesidad de más estudios sobre las características morfológicas y funcionales de las semillas de la flora nativa de Páramo y de búsquedas multilingües tanto en la literatura gris como en la revisada por pares para cubrir toda la información disponible actualmente.

Visscher y sus colegas concluyen:

Para evitar el impacto negativo de los sesgos geográficos en la investigación y los modelos predictivos basados ​​en conjuntos de datos globales, proponemos: (1) mejorar la inclusión de todos los datos existentes al permitir que se realicen búsquedas multilingües de literatura gris y revisada por pares; (2) generación de datos adicionales de los trópicos y una gama más amplia de familias tanto en regiones templadas como tropicales, teniendo en cuenta la variabilidad intraespecífica; y (3) mejorar la disponibilidad y accesibilidad de los datos recopilados recientemente al incluirlos en conjuntos de datos semilla (p. ej., Ordóñez-Parra y otros., 2022) que podría poblar extensas bases de datos globales de rasgos de semillas (por ejemplo, SeedArc: http://unioviedo.es/seedarc/). Además, la disponibilidad de datos de rasgos de semillas generados por los bancos de semillas para su conservación podría ayudar a superar este sesgo geográfico, como lo demuestran los datos de germinación extraídos del Millennium Seed Bank Partnership Data Warehouse (http://brahmsonline.kew.org/msbp) en centinela y otros. (2020) (ver también el enfoque metodológico en Carta y otros., 2022). Debido a que las razones del sesgo geográfico incluyen la disponibilidad de financiamiento y la distribución geográfica de los investigadores (Culumber y otros., 2019), nuestras estrategias propuestas podrían ser habilitadas y respaldadas por oportunidades de financiamiento adicionales para la investigación de plantas tropicales, así como colaboraciones internacionales.

Visscher y otros. 2022

LEER EL ARTÍCULO

Visscher, A.M., Vandelook, F., Fernández-Pascual, E., Pérez-Martínez, LV, Ulian, T., Diazgranados, M., and Mattana, E. (2022) “Low Availability of Functional Seed Data from the Tropics podría ser global afectar negativamente los estudios macroecológicos, los modelos predictivos y la protección de cultivos”, Anales de botánica, 130(6), págs. 773-784. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aob/mcac130.

Resumen editado de la salida del modelo GPT-3.

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