¿Cómo llegó el clavel a la Antártica? Revelan origen reciente de la flora vascular nativa del continente blanco
La Antártica posee solo dos especies de plantas vasculares nativas, siendo el clavel antártico una de ellas. Esta especie se encuentra desde México hasta el continente blanco, por lo que un estudio realizado por científicos del Reino Unido y Chile quiso desentrañar cómo y cuándo llegó a estos rincones remotos. De esa forma vieron que el origen de la flora vascular antártica es relativamente reciente, ya que esta planta arribó después de la última glaciación, lo que contrasta con algunos líquenes, musgos e invertebrados que han sobrevivido por miles y millones de años en la Antártica. Algunas hipótesis apuntan a que el clavelito pudo ser transportado a través de aves migratorias, mientras surgen nuevas interrogantes sobre lo que podría ocurrir en este escenario de cambio climático.
El 99% de la superficie de la Antártica se encuentra cubierta por hielo, pero en el 1% restante habitan musgos, helechos, líquenes y dos especies de plantas vasculares nativas: el pasto antártico (Deschampsia antarctica) y el clavel antártico (Colobanthus quitensis). Esta última es una planta pequeña que crece en forma de “cojines” o matas, que se puede llegar a confundir con un musgo, pero que es fácil de reconocer en verano por sus flores en forma de campana alargada de coloración amarilla o blanca.
Lo interesante es que es posible encontrar el clavel antártico desde México, pasando por las regiones andinas hasta Magallanes y la península Antártica. En este sentido, aparecen dos incógnitas: cómo y cuándo llegó esta especie hasta la zona más septentrional del continente, y qué semejanzas tendrán las poblaciones encontradas en América del Norte con las que habitan en la Antártica occidental.
Precisamente, parte de estas interrogantes hallan respuesta en el artículo científico “Los múltiples eventos de colonización (Pleistoceno tardío) del clavel antártico revelan un origen reciente de la flora vascular antártica”, investigación que fue publicada en la revista especializada Journal of Biogeography.
“En este estudio tratamos de averiguar cuánto tiempo han estado presentes las plantas con flores en la Antártica y de dónde provienen. La Antártica tiene solo dos especies nativas de plantas con flores: Deschampsia antarctica y Colobanthus quitensis. Como el pasto ha sido estudiado previamente, en nuestro estudio nos enfocamos en C. quitensis, completando las especies restantes. Para estudiar su historia evolutiva, utilizamos la genética de poblaciones y las técnicas de datación molecular en especímenes frescos y de herbario de un amplio rango de muestreo latitudinal en Chile, islas Falklands [Malvinas], Georgias del Sur, Orcadas del Sur, Shetlands del Sur, y la península Antártica”, explica Elisabeth M. Biersma, bióloga evolutiva del British Antarctic Survey y autora principal del artículo.
El estudio pudo ser realizado gracias al apoyo logístico del Instituto Antártico Chileno y el British Antarctic Survey, para lo cual los investigadores participaron de las Expediciones Científicas Antárticas correspondientes a los años 2014 y 2015. En lo que se refiere a la toma de muestras, se trasladaron hasta isla Decepción, Devil Point (península Byers), base española Juan Carlos I (península Hurd), estación polaca Arctowski (bahía Almirantazgo), punta Hanna, punta Brown (bahía Paraíso) e isla Lagotellerie (bahía Margarita).
Posteriormente, se secuenció el ADN del cloroplasto, orgánulo de las células vegetales que contiene la clorofila y donde se realiza la fotosíntesis, de múltiples poblaciones del clavel antártico tanto de poblaciones antárticas, subantárticas y sudamericanas, “para así lograr establecer las relaciones de parentesco entre ellas y así develar la historia evolutiva de la especie. Adicionalmente, se comparó el clavel antártico con sus parientes más cercanos para estimar qué tan antigua es la especie”, detalla el Cristian Torres-Díaz, académico e investigador de la Universidad del Biobío y coautor del estudio.
De esa forma, los genes revelaron que esta especie llegó al continente blanco hace menos de 12.000 a 14.000 años atrás, es decir, después del Último Máximo Glaciar, durante el Pleistoceno tardío, un período que es relativamente reciente en comparación con otras especies que habitan el continente y que sobrevivieron a condiciones climáticas mucho más hostiles que las actuales.
“Esto es novedoso, debido a una serie de estudios realizados en otras especies antárticas que han revelado que un número importante de organismos, como algunas especies de líquenes, musgos, diatomeas e invertebrados que han sobrevivido por cientos de miles e incluso millones de años en Antártica, a pesar de lo hostil de las condiciones climáticas. A estas especies les llamamos sobrevivientes de largo plazo”. En tanto, los genes del clavel antártico dan cuenta de una historia completamente distinta y sugieren que “la especie ha colonizado el continente hace relativamente poco tiempo y en más de una ocasión, en comparación con aquellos sobrevivientes de largo plazo”, precisa Torres-Díaz.
Las muestras que hallaron en Antártica se componen de dos grandes grupos principales: el primero que está compuesto por individuos encontrados del sur de la península Antártica. El segundo, en tanto, está conformado por individuos de las islas Shetland del Sur, el norte de la península Antártica y algunos individuos de las islas Georgia del Sur.
“Mientras el segundo grupo se asemeja más a las plantas magallánicas, el primer grupo se asemeja tanto a las plantas magallánicas como andinas. Todo lo anterior nos sugiere que el clavel antártico ha colonizado el continente antártico en más de una ocasión”, expresa el investigador de la Universidad del Biobío.
Biersma concuerda con este planteamiento y complementa: “Las dos poblaciones antárticas de C. quitensis probablemente derivaron de dos eventos de dispersión independientes a la Antártica, lo que sugiere que el continente está menos aislado de esta especie de lo que se pensaba anteriormente. Esto también es interesante y da muestra de las colonizaciones futuras de estas plantas vasculares, particularmente con los aumentos pronosticados de tierra libre de hielo en la península Antártica”.
Asimismo, lo anterior se enlaza con el hecho de que, en general, los individuos que se encontraron de clavel antártico son poco variables genéticamente. Esto también da a entender que aquellas poblaciones se fundaron recientemente, no habiendo transcurrido tiempo suficiente para que se acumulen nuevas mutaciones (nuevas variantes genéticas). “Observamos que hubo muy poca variación genética entre las poblaciones que viven en diferentes lugares del paso Drake, lo que indica probablemente una conexión reciente”, señala la investigadora del British Antarctic Survey.
El estudio complementa los hallazgos anteriores sobre otra especie de planta vascular: el pasto antártico (Deschampsia antarctica). “Por lo tanto, ahora podemos concluir que ambas especies de plantas vasculares han llegado en una escala de tiempo reciente (Pleistoceno tardío). Esto significa que la Antártica es el único continente con una flora vascular que probablemente ha llegado con posterioridad al Último Máximo Glacial, donde casi todo el continente estaba cubierto por hielo”, concluyó Biersma.
Aves migratorias como transporte
Entendiendo que su colonización es reciente, surge también la interrogante de cómo fue que se propagó esta especie hasta la península Antártica. Una de las hipótesis apunta directamente a las aves migratorias como el playero de lomo blanco (Calidris fuscicollis) que vuela desde América del Norte llegando hasta las islas Malvinas, Georgias del Sur y Shetland del Sur.
“Tenemos dos posibles respuestas a dicha pregunta: La explicación más probable es que la especie se dispersa a través de aves migratorias. Esto es posible debido a que las semillas del clavel antártico son minúsculas y estas podrían ser trasladadas en el plumaje de aves migratorias. La otra posibilidad es que las mismas aves trasladen en sus viajes pequeños trozos de tejido de plantas que, una vez en tierra, generan nuevos individuos completos. A este tipo de propagación, los biólogos le llamamos reproducción vegetativa”, explica Torres-Díaz.
Sin duda, el cambio climático que afecta a esta región agregará nuevos desafíos para los científicos al producir escenarios que podrían ser adecuados para la colonización de estas plantas en latitudes cada vez más altas.
Cabe mencionar que en esta colaboración también participaron investigadores nacionales como coautores: Marcela Vidal y Gonzalo Collado de la Universidad del Biobío; Marco Molina-Montenegro, Ian Acuña, Gabriel Ballesteros y Christian Figueroa de la Universidad de Talca; el paleobotánico y director del Instituto Antártico Chileno, Marcelo Leppe; Marely Cuba de la Universidad de Concepción, y Moisés Valladares de la Universidad del Biobío y la Universidad de Chile.
