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La biología molecular hace tambalear
ciertas teorías sobre la situación de algunos
endemismos vegetales en Baleares
Investigadores del Laboratorio de Botánica de la UIB y del Jardín Botánico de
la Universidad de Valencia aplican por primera vez técnicas genéticas para
esclarecer cómo y desde dónde llegaron algunas plantas endémicas. La
sorpresa ha surgido al comprobar que algunas de ellas están desapareciendo
PALABRAS CLAVE:
especies vegetales
endémicas, origen
evolutivo, estudios
genéticos y
ecofisiológicos
KEYWORDS:
endemic plant
especies,
evolutionary origin,
ecophyiological and
genetic analysis
Miembros del
Laboratorio de
Botánica de la
UIB herborizando
en el islote de Es
Vedrà, en
Eivissa.
¿Por qué algunas plantas endémicas están
En algunos casos, la pretendida gran dispersión de
arrinconadas en lugares muy concretos, en contadas
algunos endemismos ha resultado ser falsa. En otros
poblaciones y, en cambio, otras presentan una gran
casos, algunas plantas consideradas muy alejadas
dispersión?
genéticamente de otras especies, clasificadas en
Investigadores del Laboratorio de Botánica de la UIB y
géneros aparte, demuestran no ser tan "diferentes" y
del Jardín Botánico de la Universidad de Valencia no
sí muy próximas a sus parientes. Y, en ocasiones,
esperaban que la formulación de esta pregunta les
aquello que se daba por imposible, por ejemplo que en
llevara de sorpresa en sorpresa, y que incluso que se
una misma especie coexistieran poblaciones que
tambalearan algunas de las hipótesis aceptadas hasta
difieran en genes muy estables, se está demostrando
ahora como ciertas.
como toda una realitat.
Las nuevas técnicas moleculares puestas al servicio
El Mediterráneo es, en este sentido, un laboratorio
de la taxonomía y la biogeografía comienzan a hacer
inmenso donde podemos encontrar centenares de
tambalear hipótesis que durante mucho tiempo se
islas e islotes muy diferentes en cuanto al momento en
habían dado como ciertas. Algunos de los
que se produjo su separación del continente y también
endemismos de las Illes Balears, considerados fuera
en cuanto al grado actual de aislamiento. El
de peligro, están en realidad despareciendo. Y eso
Mediterráneo es, además, una de las zonas del
sólo es el inicio; se ha abierto la puerta y queda
planeta con un mayor grado de diversidad terrestre.
mucha investigación por hacer, cuyos resultados
De las 25.000 plantas vasculares nativas de la cuenca,
pueden cambiar muchas de las estrategias actuales de
13.000 son endémicas (11,8 endemismos por cada
conservación.
100 kilómetros cuadrados).
Aunque los estudios filogenéticos realizados sobre la
flora mediterránea son muy escasos, la cuenca es un
Introducción
laboratorio muy adecuado para poder contestar a las
primeras preguntas que nos asaltan ante un
El estudio de los organismos llamados endémicos,
endemismo: ¿cómo, cuando y desde dónde llegó esta
aquellos que sólo están localizados en un área
planta o el ancestro de esta planta? ¿Cuáles fueron
geográfica muy concreta, es una de las ramas más
los factores que produjeron su separación como
apasionantes de la zoología o de la botánica..
especie? ¿Con qué otras plantas de islas vecinas está
Interviene en esa pasión el hecho de ser especies de
emparentada?
una cierta fragilidad, la mayoría de ellas amenazadas
o en peligro de extinción.
El desarrollo de las técnicas de biología molecular ha
abierto un abanico de posibilidades de cara a
Parada para la
toma de
muestras y su
clasificación.
Cuando el área geográfica considerada es una isla o
responder a éstas y otras preguntas. Los taxónomos,
un conjunto de islas, la investigación adquiere una
es decir, los especialistas en clasificar los organismos,
nueva dimensión, sin olvidar que una isla puede ser,
disponen ahora, además de criterios morfológicos,
hablando de especies vegetales, incluso un barranco.
reproductivos, bioquímicos y ecológicos, también de
En la imagen
aparecen tres de
las cinco
especies de
Helichrysum
existentes en las
Baleares. H.
rupestre,
H.stoechas y,
finalmente, H.
ambiguum, la
“maçanella”, de
hojas más
anchas,
endémica.
criterios genéticos para ayudarlos en su tarea de
por ejemplo en el caso de la distribución de Crepis
acotar cada especie.
triasii, ampliamente presente en los roquedales de
Responder, pues, a todas esas preguntas utilizando
Mallorca, Menorca y Cabrera, si se comparaba con la
las últimas técnicas de la biología molecular, además
distribución más limitada de Helichrysum ambiguum,
de otros criterios, es el objetivo principal del proyecto
limitada a algunas montañas mallorquinas y a una de
que lleva a cabo el Laboratorio de Botánica de la UIB
Menorca. El objetivo consistía en esclarecer si
en colaboración con el Jardín Botánico de la
distribuciones tan diferentes se podían relacionar con
Universidad de Valencia, bajo el título: "Evolución de
condicionamientos de tipo fisiológico y ecológico.
las especies vegetales y efectos de la fragmentación
en las islas continentales: aspectos ecológicos y
UV).
Por un proceso de hibridación no
detectado hasta ahora, la “maçanella”
endémica, el Helichrysum ambiguum,
está siendo literalmente borrado
del mapa por especies más
modernas y agresivas
Aparición y desaparición de especies endémicas
Sin embargo, los investigadores estaban a punto de
funcionales", un proyecto que ha sido financiado por el
Ministerio de Ciencia y Tecnología y del que son
investigadores principales los doctores Maurici Mus
(UIB) y Josep Antoni Rosselló (Jardín Botánico de la
llevarse una gran sorpresa al descubrir algo que iba a
Cuando el proyecto de investigación estaba en sus
trastocar toda la investigación posterior. Al comparar
primeras fases, el interés inicial de los investigadores
poblaciones de distintas especies de Helichrysum en
era conocer por qué determinados endemismos
Baleares se encontraron con un proceso inesperado
presentaban una buena distribución en Balears,
pero que respondía a muchas cuestiones: la
mientras que otros permanecían arrinconados en unas
hibridación, un fenómeno que ha confundido hasta hoy
pocas localidades. Se observaba que especies como
a todos los botánicos que recogieron la distribución de
las siemprevivas, el Helichrysum stoechas o el H.
la "maçanella".
rupestre, tenían una distribución muy amplia en el
Se trata de un caso paradigmático que valida las
archipiélago, mientras que la especie endémica del
nuevas técnicas moleculares a la hora de abordar los
mismo género en Mallorca y Menorca, el Helichrysum
procesos de especiación y de evolución de las
ambiguum, aparecía en pocas poblaciones.
especies tanto en el área isleña como en cuanto a las
La misma pregunta afectaba a otras especies, como
relaciones filogenéticas con poblaciones de otras
áreas geográficas. Las técnicas moleculares han
desvelado que prácticamente no existen poblaciones
de "maçanella" endémica puras. La gran mayoría de
poblaciones estudiadas están compuestas por
individuos híbridos entre H. ambiguum, H. rupestre y
H. stoechas.
La sorpresa tenía además una vertiente dramática: la
desaparición de un taxón endémico que hasta ese
momento no se podía considerar escaso. A la luz de
los nuevos datos, la realidad era que el H. ambiguum
estaba siendo literalmente "borrado del mapa" por
especies más modernas y agresivas. Evidentemente,
un descubrimiento como éste reviste una gran
importancia de cara a establecer con urgencia
acciones de conservación que hasta ese momento ni
se habían planteado.
El caso contrario, la hibridación, no como proceso de
desaparición de ciertos taxones, sino como generador
de nuevas especies, también ha sido poco valorado
hasta estos estudios. Lo representa excelentemente el
De arriba a
abajo, Teucrium
marum ssp.
occidentale;
Scabiosa cretica;
y Thymus herbabarona ssp.
bivalens, tres de
los endemismos
tirrénicos que
son estudiados
por el
Laboratorio de
Botánica de la
UIB.
género Limonium. Se trata de un género en franco
proceso de especiación; casi podría hablarse de
verdadera explosión de taxones en Balears, una
explosión que todavía continua. De las 50 especies
conocidas del genero Limonium en las Islas, 43 son
endémicas.
El estudio de los procesos de hibridación entre
especies como modeladores de la diversidad florística
exclusiva en las Islas Baleares y del Mediterráneo
occidental no había sido estudiado hasta el momento.
Además del género Helichrysum, los investigadores
han abordado el estudio de tres géneros más:
Dorycnium, en el cual es endémica D. fulgurans,
(socarrell alís), muy diferente en principio del D.
pentaphyllum, del D. rectans y del D. hirsutum, tanto
morfológicamente hablando como por el hecho de
ocupar otros hábitats; el género Teucrium, con once
taxones presentes en Balears, cinco de ellos
endémicos tirrénicos o baleáricos; i el género
Micromeria (tem bord), con cinco taxones en Balears,
dos endémicos de las islas del Mediterráneo
occidental.
Taxones muy cercanos con diferencias fisiológicas
mucho más ambiciosa que sobrepasa los límites de
las Baleares y plantea aportar nuevos datos y una
El estudio de los requerimientos fisiológicos y
nueva visión en el estudio filogeográfico (estudio de la
ecológicos para explicar la existencia de taxones muy
historia evolutiva) de los vegetales en el Mediterráneo.
emparentados pero diferentes, o para esclarecer
Mientras este tipo de estudios filogeográficos son
pautas de distribución, no se ha abandonado, a pesar
numerosos en el caso de las islas oceánicas, aquellas
de que las técnicas moleculares han pasado a un
que nunca han estado en contacto con el continente,
primer plano de la investigación.
en el caso de las islas continentales como las del
Un ejemplo de ello es el caso de la digital, Digitalis
Mediterráneo, son más bien escasos. Por lo que se
minor. Se trata de uno de los más bellos endemismos
refiere a la flora de Baleares, y las vecinas Córcega,
de Baleares, presente en Mallorca, Menorca y
Sicilia y Cerdeña, es la primera vez que se aborda un
Cabrera. La digital es inconfundible con sus flores
trabajo de estas características.
rosadas en forma de dedal, colgantes del tallo. Vive en
peñascos, a menudo colonizando el sustrato
Hoy día, muchas de las relaciones biogeográficas
acumulado al pie de las paredes rocosas. En Baleares
establecidas entre las floras de las islas del
han coexistido hasta ahora dos variedades, una que
Mediterráneo se fundamentan en especulaciones que
presenta pilosidad (variedad minor) y otra sin pelos
no han sido comprobadas. Una de las hipótesis más
(variedad palauii).
aceptadas es considerar que durante el Terciario
La colaboración de los investigadores mencionados
con Jeroni Galmés, del Laboratorio de Fisiología
Vegetal de la UIB, ha permitido encontrar diferencias
entre ambas variedades más allá de la morfología. En
concreto, se ha detectado una distinta afinidad del
enzima ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa respecto al
CO2. Los investigadores creen que la sustitución de
La Naufraga
balearica,
descubierta en
los años sesenta
y considerada
una especie muy
alejada de sus
parientes de la
familia de las
apiáceas, no
parece que sea
tan diferente de
las especies del
género Apium
como en un
principio se
pensó.
nucleótidos en el DNA cloroplástico que codifica este
enzima y que necesariamente está muy conservado,
puede haber sido posible incluso en un periodo
relativamente corto de la evolución y haber dado lugar
a un comportamiento diferente del enzima en taxones
muy cercanos filogenéticamente; en este caso en una
misma especie, un hechoo que hasta hoy era
prácticamente impensable.
Los estudios continúan con experimentos de respuesta
a la sequía en las dos variedades, con medidas de
intercambio de gases y sobre la importancia de la
pilosidad en la variedad minor con el fin de aportar
existió una gran masa continental que incluía las que
explicaciones convincentes para el mantenimiento en
hoy son las Gimnesias (Mallorca y Menorca), Córcega
la naturaleza de las dos variedades sin que se aprecie
y Cerdeña, una gran masa que permitió el desarrollo
claramente una especialización ecológica que las
de una flora y una fauna comunes. En el Oligoceno,
diferencie.
hace ahora 36 millones de años, el resquebrajamiento
de esta tierra emergida dio lugar a las actuales islas
Filogeografía de los vegetales de los archipiélagos
aislando las poblaciones de algunas especies
del Mediterráneo occidental
vegetales que procedían de una estirpe común y
dando lugar a diversos taxones en cada territorio, es
Una línea de investigación nueva que se ha abierto a
decir endemismos. Algunos de estos son compartidos
consecuencia de este proyecto supone una apuesta
por las Baleares, Córcega y Cerdeña, y son llamados
El doctor Maurici
Mus, en su
despacho del
Laboratorio de
Botánica de la
UIB, en el
edificio Guillem
Colom
Casasnovas
endemismos tirrénicos. Las especies que conforman
después de su colonización.
esta flora tirrénica faltan en las Pitiusas, cuya flora
d) Establecer los patrones de diferenciación y
posee más elementos en común con la Península
especiación que han actuado en cada caso.
Ibérica y el norte de África, fruto de los contactos entre
islas y continente.
Con excepción de las investigaciones del equipo del
Pero no todos estos endemismos tirrénicos son
doctor Gonzalo Nieto-Feliner (Real Jardín Botánico de
idénticos en estos territorios. Algunos son antiguos y
Madrid, CSIC), que estudia la filogeografía de algunas
no se conoce su origen ni qué distribución podían
especies del género Armeria del archipiélago corso-
tener; supuestamente han cambiado poco. Se les
sardo y su comparación con especies de las islas Cies
llama paleoendemismos. Otros, más numerosos,
y Madeira, no hay precedentes de un estudio de este
tienen un origen más reciente y posiblemente se han
tipo; es decir, sobre estudios filogenéticos cuyo
ido formando en el lugar que hoy ocupan. Son
objetivo sea la reconstrucción de los procesos
catalogados como esquizoendemismos y son los que
históricos acaecidos en la flora de los archipiélagos del
mejor ilustran la evolución diferencial en estos
Mediterráno occidental.
territorios.
Las especies tirrénicas actualmente estudiadas por los
El proyecto dirigido por los doctores Mus y Rosselló
investigadores de la UIB y del Jardín Botánico de la
quiere verificar la congruencia de esta catalogación en
Universidad de Valencia son:
un buen número de especies compartidas o muy
emparentadas que viven en las islas del Mediterráneo
Cymbalaria aequitriloba (Picardia. Barba d'ermità)
occidental. En definitiva se trata de:
Naufraga balearica
Soleirolia soleirolii
a) Identificar los orígenes de los organismos
Micromeria filiformis (Tem bord)
ancestrales que inmigraron a las Islas y comprobar el
Thymus herba-barona (Frígola. Farigola. Timó).
origen común de las especies tirrénicas.
Teucrium marum ssp occidenale (Eixorba-rates blanc.
b) Estimar el número de colonizaciones implicadas y
Coixinet de monja)
esclarecer si son fruto de procesos estocásticos (de
Cephalaria squamiflora
dispersión) o antropogénicos (introducción accidental o
Sesleria insularis
deliberada).
Scabiosa cretica (Col de penya. Herba penyalera)
c) Inferir los patrones de dispersión entre islas
Helichrysum microphyllum
Proyecto financiado
Referencia: REN2001-3506-C02-01
Título: Evolución de las especies vegetales y efectos de la fragmentación en las islas continentales: aspectos
ecológicos y funcionales
Acrónimo: Evolución e insularidad
Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia y Tecnología
Modalidad: Programa nacional de recursos naturales
Investigador responsable
Dr. Maurici Mus Amézquita, profesor titular del Laboratorio de Botánica de la UIB
Centro: Departamento de Biología. Facultat de Ciencias.
Edificio Guillem Colom Casasnovas
Tel.: 971 17 24 23
E-mail: [email protected]
Otros miembros del equipo
Josep Antoni Rosselló (Jardín Botánico de la Universidad de Valencia); Joan Rita, profesor titular de Botánica de
la UIB; Miquel Àngel Conesa (UIB); Gabriel Bibiloni (UIB); Raúl Cosin (UIB); Jeroni Galmés (Laboratori de
Fisiologia Vegetal, UIB); Maria Mayol (Universidad de Barcelona); Miquel Riba (Universidad de Barcelona).
Webs de interés
http://www.uib.es/depart/dba/botanica/herbari/
Herbario Virtual de las Illes Balears. Laboratorio de Botánica. Departamento de Biología de la UIB.
http://www.jardibotanic.org/
Jardín Botánico de la Universidad de Valencia
Publicaciones
Sales, E.; Nebauer S. G.; Mus, M.; Segura J. Population genetic study in the Balearic endemic plant species
Digitalis minor (Scrophulariaceae) using RAPD markers. American Journal of Botany, AA, 88, núm.10, 1750-1759.
2001
Comunicaciones a congresos
Flexas, J.; Gulías, J.; Mus, M.; Cifre, J.; Galmés J.; Medrano, H. Factors ecofisiològics que limiten l'èxit ecològic
d'espècies vegetals endèmiques de les Illes Balears. III Jornades del Medi Ambient de les Illes Balears. Palma.
2001
Gulías, J.; Flexas, J.; Traveset,A.; Mus, M.; Riera, N.; Medrano, H. Factores ecofisiológicos que afectan a la
distribución de Rhamnus alaternus y Rhamnus ludovici-salvatoris. Congreso: III Jornades del Medi Ambient de
les Illes Balears . Palma
. 2001
Cosín, A.; Conesa, M. A.; Mus, M.; Rosselló, J. A. Hibridación reticular en especies insulares de Helichrysum Mill.
(Compositae) detectada mediante ISSR y secuencias de ADN cloroplástico. I Congreso de Biología de la
Conservación de Plantas, Valencia 2002
Cosín, A.; Conesa, M. A.; Mus, M.; Rosselló, J. A. Título: Patrones de variación genética y fenotípica en especies
del género Helichrysum. En las Islas Baleares. Simposium de Ecología Insular. Sta. Cruz de la Palma 2002