A new paper from our working group has just been published in New Phytologist journal. In this study we examine the role of phenotypic plasticity in the evolutionary processes of convergence and divergence, and we have done this by focusing on the Brassicaceae plant family. For this, in addition to the work we are developing with our Moricandia study system, we have added an enormous revision work on the characterization of floral traits and pollination systems in the Brassicaceae family. Our knowledge of this important plant family is now much better!
Finalmente hemos podido volver a las reuniones de trabajo personales. Durante dos fines de semana del pasado mes de septiembre los miembros del grupo Evoflor nos hemos podido reunir en el incomparable marco del Parque Nacional de la Sierra de las Nieves (Málaga) para mantener sendas reuniones de coordinación. Este precioso entorno natural, unido a las ganas que teníamos de volver a vernos las caras, ha favorecido las discusiones y debates intensos, producto de las cuales hemos sido capaces de sentar las bases de la que será nuestra propuesta de proyecto en la siguiente convocatoria del Plan Nacional de I+D y hemos esbozado el siguiente manuscrito que enviaremos a publicar lo antes posible.
La verdad es que… es mucho más agradable y productivo volver al trabajo viéndonos las caras “en real”. A ver si esta “pesadilla” pandémica se termina y podemos volver a las rutinas en las que nos desenvolvemos más eficientemente.
Si quieres saber un poco más sobre plasticidad fenotípica y polinización, este vídeo te interesa…
Cuando en el año 2008 comenzamos a elaborar vídeos de animación para transferir al conjunto de la sociedad la información publicada en los artículos científicos que escribíamos, uno de los objetivos era trasladar esta información de manera rápida y comprensible a un público no familiarizado con nuestro trabajo de investigación. La realidad nos ha puesto en nuestro sitio y … resulta que no somos capaces de hacer el trabajo de divulgación científica en paralelo al de investigación. Han tenido que pasar unos meses desde la publicación de nuestro estudio sobre plasticidad fenotípica y nicho de polinizadores*, pero… ahora, por fin, podemos mostraros el vídeo que hemos preparado para tratar de incrementar la difusión social de este estudio. Poned pantalla grande, dadle volumen y … disfrutadlo cómo lo hemos hecho los autores con el trabajo realizado.
*Este vídeo muestra los resultados del estudio: Gómez JM, Perfectti F, Armas C, Narbona E, González-Megías A, Navarro L, DeSoto L, Torices R (2020). Within-individual phenotypic plasticity in flowers fosters pollination niche shift. Nature Communications 11: 4019 https://doi.org/10.1038/s41467-020-17875-1
Si estás interesado en leerlo, no dudes en solicitárnoslo
Phenotypic plasticity, climate change and pollinators
A drastic change in floral phenotype causes the same plants to attract different pollinators and reproduce in harsh climates
Phenotypic plasticity is the ability of a genotype to produce different phenotypes in response to changes in the environment. This is an essential property of living beings but its role in adaptation and acclimatization to environmental changes is not yet fully known.
As part of a truly multidisciplinary team of researchers from the Experimental Station of Arid Zones (CSIC) and the Universities of Granada, Vigo, Pablo Olavide and Rey Juan Carlos, we have just published an article in the top-ranking journal Nature Communications demonstrating experimentally, both in natural conditions and in the laboratory, the phenotypic plasticity of the flowers of a plant species living in semi-arid environments.
In spring, this species – the crucifer Moricandia arvensis – produces large, lilac-colored, UV-reflecting flowers in the shape of a cross. These flowers attract mainly large, long-tongued bees as pollinators. However, unlike most coexisting species, M. arvensis maintains flowering during the dry, hot summer of the western Mediterranean. This is due to its plasticity in key vegetative traits, including photosynthetic traits, that adjust its metabolism to these extreme temperatures and water deficit conditions. The summer’s high temperatures and longer light hours trigger changes in the expression of more than 625 genes in the flower that lead to these plants to produce different radical flowers. Whereas in spring flowers were large and cross-shaped, in summer they are small and rounded; whereas they were lilac and reflected UV, in summer they are white and absorb UV. These summer flowers attract a different set of pollinators composed of more generalist species. This change in the pollinator set (the pollination niche) allows this plant to reproduce successfully under the challenging summer conditions. Phenotypic plasticity for flower, vegetative, and photosynthetic traits seems to allow M. arvensis to cope with anthropogenic disturbances and climate change.
Gómez JM, Perfectti F, Armas C, Narbona E, González-Megías A, Navarro L, DeSoto L, Torices R (2020). Within-individual phenotypic plasticity in flowers fosters pollination niche shift. Nature Communications 11:4019https://doi.org/10.1038/s41467-020-17875-1
Nuestra investigación sobre el movimiento de los estambres en Erysimum incanum, publicada en la revista The American Naturalist, está teniendo gran repercusión en los medios. De hecho está clasificado como en el 5% superior de todas las investigaciones analizadas por Altmetric.
Abdelaziz M, Bakkali M, Gómez JM, Olivieri E, Perfectti F. Anther rubbing, a new mechanism that actively promotes selfing in plants. The American Naturalist 193: 140 – 147
El programa ConCiencia de Canal Sur también se ha interesado y ha realizado un reportaje sobre nuestro trabajo. Pulse sobre la imagen para visualizarlo:
El clip de video también se puede ver en este enlace.
Además, periódicos como El País, Ideal, La Vanguardia, El Confidencial, 20 minutos y un largo etcétera se han hecho eco de esta publicación, así como revistas científicas de la importancia de Science.
Is it possible obtain the sequence of a chloroplast genome from a RNA-Seq? Yes, it is. In this paper, we use a software pipeline to produce quality chloroplast genomes from RNA and compare it with genomic DNA-derived cp genomes. Read more
Our paper on anther rubbing is now in press in The American Naturalist. It is expected to appear in the January 2019 issue. In this paper we describe a novel mechanism promoting self-fertilization in the Brassicaceae species Erysimum incanum. Read more
En este vídeo que os mostramos aquí, se presenta un proyecto financiado por la Fundación BBVA en el que los miembros del Grupo Evoflor (conformado por investigadores de la Estación de Zonas Áridas de Almería (CSIC), la Universidad de Granada, la Universidad de Coimbra, la Universidad Pablo de Olavide y la Universidad de Vigo, y en este proyecto concreto con la colaboración del Parque Natural de Cazorla, Segura y las Villas), vamos a estudiar la pérdida de diversidad biológica que está ocurriendo en distintas zonas áridas de la cuenca Mediterránea como consecuencia de la expansión de especies de plantas asociadas a la actividad humana. Esta pérdida de diversidad está afectando sobre todo a especies endémicas.
Las especies endémicas se caracterizan porque su área de distribución está restringida a una zona geográfica concreta y limitada en el espacio. En muchos casos esto ocurre porque determinadas especies de organismos están adaptadas a vivir en unas condiciones ecológicas muy concretas y no son capaces de expandir su área de distribución a otros lugares en los que las condiciones son diferentes. Esto hace que estas especies sean especialmente vulnerables a la extinción. Si en el área de distribución que ocupan ocurre una perturbación, puede afectar a una fracción importante de su exigua población mundial y esto puede llevar a la especie a la desaparición y extinción. Conocemos, desgraciadamente, muchos casos de especies con un rango de distribución limitado (endémicas) que han desaparecido para siempre del planeta.
Por el contrario, hay otras especies con mayor tolerancia ecológica, que son capaces de colonizar prácticamente cualquier ambiente. Eso las ha llevado a incrementar su éxito, en muchos casos, asociándose al ser humano, que, dicho sea de paso, se ha convertido en una de las principales fuentes de perturbación del planeta.
La cuenca mediterránea es considerada un punto caliente de biodiversidad a escala planetaria debido al elevado número de especies endémicas que alberga. Sin embargo, desde el advenimiento de la agricultura hace más de 10 000 años, el ser humano ha modificado intensamente los ecosistemas terrestres en este lugar del planeta. Esto está provocando que muchas especies endémicas de área restringida estén desapareciendo como consecuencia de procesos que alteran las comunidades biológicas, como la sobreexplotación de los ecosistemas con fines económicos, la contaminación derivada de las actividades industriales, agrícolas, ganaderas o urbanas, el cambio climático que está provocando cambios radicales en la configuración de muchos ecosistemas, la introducción de especies invasoras que compiten con las nativas o la destrucción y deterioro de los hábitats. La pérdida de especies por estas causas está bien documentada.
Pero, hay un tipo de impacto humano que ha pasado desapercibido: es el relacionado con la expansión de aquellas especies que “se encuentran cómodas” asociadas a las actividades humanas y que los científicos denominan ruderales y arvenses. Estas especies también pueden poner en peligro la existencia de muchas especies nativas endémicas. Y lo hacen por medio de unos mecanismos difíciles de percibir sin un estudio detallado. Cuando la desaparición de especies se produce por estos mecanismos difíciles de percibir, se conoce con el nombre de extinción invisible.
En este proyecto de investigación concretamente vamos a evaluar si una planta de amplia distribución y que es tremendamente abundante en zonas cultivadas de clima árido o semi-árido a lo largo de toda la cuenca Mediterránea, Moricandia arvensis, puede desplazar a otras especies nativas y del mismo género, cuya área es más restringida. Estudiaremos si la especie de amplia distribución desplaza a las de área restringida por competencia directa por el espacio, algo que ocurre frecuentemente con muchas especies invasoras. También examinaremos si la transferencia de organismos antagónicos asociados a la especie de amplia distribución afecta al resto de especies. No hay que perder de vista que en muchos casos los procesos evolutivos que originan y mantienen a las especies llegan a un punto de estabilidad en el que, por ejemplo, un herbívoro que se alimenta de las flores de una planta afecta de manera negativa a dicha planta (i.e. es un antagonista), pero nunca tanto como para llevarla a la extinción porque la especie de planta ha “aprendido” a defenderse (por ejemplo, generando compuestos que mantienen a raya al herbívoro). De esta manera ambas especies viven en un equilibrio que les permite perdurar en el tiempo. Sin embargo, cuando ese herbívoro “ataca” a otra especie de planta que, por la razón que sea, no es capaz de defenderse, la agresión puede ser letal y llevar a la extinción a la nueva especie “presa”. Otro mecanismo por el que una especie de amplia distribución y abundante localmente puede llevar a la extinción a especies que no son tan abundantes en un área es aquel mediado por el secuestro de sus mutualistas, como los polinizadores. A veces ocurre que el recurso floral habitualmente utilizado por algunos polinizadores se vuelve muy escaso y difícil de localizar frente a otro recurso floral más abundante. En estos casos, los polinizadores, ante la dificultad para encontrar las flores de la especie nativa podrían optar por abandonar la interacción con las especies endémicas. Finalmente, en este proyecto vamos a investigar sobre uno de los mecanismos de extinción de especies más complejos de percibir: la extinción mediada por fenómenos de hibridación e introgresión con especies genéticamente emparentadas. Puede ocurrir que cuando una especie de planta de área restringida comienza a hibridar con otra especie emparentada y de distribución más abundante, los híbridos sean más vigorosos que los descendientes directos de la especie endémica. Y cuando esto ocurre con frecuencia, puede conducir a la pérdida de la identidad genética de la especie más vulnerable de distribución restringida.
Con este proyecto trataremos de contestar estas preguntas para tratar de entender mejor cómo está funcionando este universo del que nos estamos apropiando y así contribuir a la conservación de la biodiversidad de espacios tan singulares del paisaje Ibérico como son las zonas áridas y desiertos.