martes, 28 de septiembre de 2010

Un enigma biogeográfico, el patrón Rand Flora (Capítulo 1 de 2)

Desde hace décadas los biólogos se han intrigado por estudiar las distribuciones de las especies, lo que ha dado lugar a la creación de algunas disciplinas que intentan construir estos complejos puzzles evolutivos.
Hoy vamos a hablar del origen evolutivo de un enigmático patrón de distribución de algunas especies de plantas (para que se entienda he puesto especies de plantas, pero de aquí en adelante diré taxones), patrón que ha intrigado a los botánicos desde hace décadas. Me refiero a la distribución conocida como rand-flora.

Para que nos entendamos, el kit de la cuestión es que aparecen taxones similares en puntos tan alejados como el oeste de Asia, la cuenca del Mediterránea y los extremos Continentales de África.
Uno de los ejemplos más conocidos de esta distribución es el drago canario (Dracaena draco). Para encontrar a los parientes más cercanos del drago, hay que cruzar desde Canarias todo el norte del continente africano hasta Egipto!! o las islas de Socotra en las costas de Somalia.


El drago canario (Dracaena draco) está distribuido en Madeira, Canarias, Cabo Verde y recientemente descubierto en Marruecos. Además otra especie de drago sobrevive en Gran Canaria (Dracaena tamaranae).
Para encontrar las otras especies del género Dracaena hemos de desplazarnos al extremo este del continente africano, dónde aparecen; Dracaena cinnabari (isla de Socotra en Yemen), Dracaena ombet (Egipto, Sudán), Dracaena schizantha (Somalia, Djibuti) y Dracaena serrulata (Arabia Saudí, Yemen, Omán)


Además de los dragos, hay numerosos ejemplos que siguen ésta distribución, cuanto menos curiosa, en el siguiente capítulo os contaré otros ejemplos dignos de mención, como los géneros Adenocarpus, Androcymbium, Aeonium, Convolvulus, Moraea,...
Así que, podemos afirmar que la distribución de la rand flora ha quedado acantonada en el mediterráneo y en los extremos del continente africano, lugares dónde probablemente éstas especies han encontrado un buen refugio climático. Así se definen actualmente 5 zonas para el patrón rand-flora, que son:

- Región Mediterránea
- Macaronesia-noroeste de África
- Sur de la Península arábiga y este de África
- Sudáfrica
- Oeste de Asia

Esto quiere decir que en todos estos puntos tan alejados existen especies de plantas emparentadas, y que en los puntos intermedios entre estas regiones no. Este tipo de distribuciones es lo que en biogeografía se conoce como disyunción. Concretamente a las disyunciones florísticas continentales se les ha prestado menor atención que a las insulares, y me choca que se sepa tan poco de una distribución tan basta.
Así que, estos linajes de plantas emparentados ocupan regiones florísticas disyuntas dentro de un mismo continente, y quedan separadas por regiones de clima hostil.
Pero ¿cómo coj.. se puede dar esta coincidencia en las floras de éstas regiones?, ¿puede ser un intento de poner a prueba nuestra fe?, ¿qué opina de ésto Friker Jiménez?.
La distribución de los seres vivos tiene mucha relación con el movimiento de las placas continentales, la evolución biológica, la evolución climática, etc... así que podríamos pensar que el origen de esta disyunción puede atribuirse a cambios geológicos y/o climáticos que habrían extirpado a una flora ancestral de su área original de distribución. Así se han propuesto varias hipótesis sobre el origen de esta distribución, lo resumo en dos hipótesis:

- Vicarianza (fragmentación geológica): En el terciario, hace millones de años, la distribución de estas especies de plantas ocupaba una gran parte del continente africano, pero se fue extinguiendo a causa de el enfriamiento del clima y de la aridez que se dió desde el Mioceno en adelante. Esto significaba unas condiciones de supervivencia mucho más extremas para los seres vivos.
Un ejemplo de esta teoría de vicarianza climática es la relicta laurisilva canaria. Estos bosques canarios se dice que son relictos del Terciario, y han quedado restringidos a una pequeña área geográfica. Pues bien, este tipo de lujuriosa vegetación antes cubría no sólo las islas Canarias, sino también el norte de África, en el actual desierto del Sáhara.

Posible aspecto del actual Sáhara hace unos 10 millones de años


Otro ejemplo de sobras conocido es la crisis salina del Mesiniense a finales del mioceno, cuando se cerró el Estrecho de Gibraltar y se secó el Mediterráneo (5,5-4,5 millones de años).

Así que estos cambios de clima provocaron la regresión de los bosques, y la proliferación de plantas herbáceas que necesitaban menor régimen de precipitaciones. Uno de los mejores indicadores de cambios evolutivos y de distribución geográfica son las angiospermas, así se piensa que una flora macrocontinental ocupaba gran parte de la superficie africana, habiendo luego quedado reducida con el "mal tiempo" a refugios de mayor bonanza climática para ellos, refugios que encontraron estas plantas en el noroeste y este de África .


En el gráfico se resume la hipótesis de vicarianza.

Fuente de la foto



- Dispersión: la otra hipótesis podría ser que la distribución actual sea resultado de la dispersión de las especies a lo largo de grandes distancias, entre áreas geográficamente aisladas.

En el gráfico de abajo vemos las dos hipótesis propuestas para la dispersión; una posible ruta es la migración de los taxones desde sudáfrica hacia el norte, y la otra desde el oeste de Asia o el mediterráneo hacia el sur.

























Fuente de la foto


Así que para resolver el enigma de la rand flora debemos plantearnos varias preguntas sin resolver que abordan interesantes disciplinas, bebiendo de fuentes geológicas, filogenéticas, paleobotánicas, biogeográficas,...

¿coincide la divergencia entre los taxones con los grandes eventos climatológicos o geológicos?

¿existe un registro fósil que demuestre evidencias?

¿son realmente grupos hermanos? Análisis moleculares demuestran que los parientes más cercanos a los grupos macaronésicos provienen del área mediterránea, o que las adaptaciones a la xericidad han evolucionado independientemente en la macaronesia y en el Cuerno de África-Península Arábiga.

En el siguiente capítulo os cuento algunas de las piezas (interesantes disyunciones) que componen este rompecabezas.

Bibliografía

- Isabel Sanmartín1, Cajsa Lisa Anderson, Marisa Alarcon, Fredrik Ronquist, and Juan José Aldasoro. Bayesian island biogeography in a continental setting: the Rand Flora case

- Andrea Sanchez-Meseguer, Cajsa Lisa Anderson, Juan Jose Aldasoro, and Isabel Sanmartín.
Is there a rand flora pattern- and is Hypericum part of it?

jueves, 9 de septiembre de 2010

Los nombres de las especies

¿por qué cambian tanto los nombres de las especies? ¿por qué "ponen" y "quitan" especies? ¿da esto credibilidad a la ciencia?

Vamos a hablar un poco de taxonomía, que así a a grosso modo es la ciencia que se encarga de clasificar a los organismos. La taxonomía acarrea detrás unos cuantos problemas, aquí se van a comentar algunas curiosas confusiones que se han dado con plantas a la hora de describir especies, pero muchos de estos problemas se pueden extrapolar al resto de organismos vivos.

Es conocido que existe una subjetividad a la hora de realizar clasificaciones botánicas, especialmente en los rangos inferiores. Muchos taxónomos especialistas toman como criterio para clasificar especies, que éstas puedan ser identificadas mediante una lupa cuentahilos, y dejan aparte los actuales análisis moleculares, los cuales prefieren otros especialistas.
Finalmente la decisión es personal y subjetiva, por eso existen diferencias enormes entre un autor y otro a la hora de describir especies.


Lupa cuentahilos



He aquí unas cuantas historietas a modo de ejemplo:

El género de plantas Armeria, fue objeto de estudio del famoso ornitólogo español, Francisco Bernis. Bernis tras estudiar las Armeria de la Península Ibérica, decidió que sólamente había una especie. Posteriormente este género fue estudiado por el portugues Pinto da Silva, que incremento el número de especies del género hasta 29 especies. A día de hoy ya se ha estudiado este género en el proyecto Flora Ibérica, y con técnicas de análisis moleculares se han descrito nada más y nada menos que ¡¡54 especies diferentes de Armeria!!

La inflación taxonómica consiste en describir ligeras variaciones taxonómicas sin importancia. Por ejemplo en cuanto al género Erophila (ahora incluido en Draba), un botánico llamado Jordan llegó a describir la nada desdeñable cifra de 100 especies de éste género. A posteriori se contempló que estas especies eran simplemente pequeñas razas o líneas puras, que tomando el nombre de este señor, son llamadas ahora "Jordanones".

El pinsapo presenta dos poblaciones bien diferenciadas, una en el sur de la Península Ibérica, y otra en el norte de Marruecos, denominándose a la especie Ibérica como Abies pinsapo, y a la especie de marruecos como Abies pinsapo sbsp maroccana.
Sin embargo algunos autores las separan en dos especies, denominan al pinsapo de nuestros montes como Abies pinsapo y al pinsapo de Marruecos como Abies maroccana.

A veces muchos de los fallos se cometen trabajando en la distancia. Los botánicos muchas veces trabajan con pliegos de herbario que les llegan de lejos, de las localidades dónde son recolectadas las plantas. Así por ejemplo un botánico trabajando desde el extranjero con pliegos de la especie Salsola vermiculata, recogida en Aranjuez, diferenció entre 7 y 8 especies de lo que realmente es una única especie. Realmente le parecieron especies diferentes porque esta planta estaba muy recomida por el ganado y presentaba diferentes portes.



Salsola vermiculata



El ojaranzo (Rhododendrom ponticum) aparece en las relictas formaciones conocidas como canutos o bosques de niebla, acantonados en el Parque Natural de los Alcornocales de Cádiz.
Esta planta presenta una curiosa disyunción. Tournefort ya diferenció esta especie en dos subespecies, denominando a la especie de la Península Ibérica, como Rhododendrom ponticum sbsp. baeticum. Sin embargo, y a pesar de su lejanía geográfica, la especie es la misma, y por tanto no se deben de separar en subespecies diferentes.


En cuanto a los cambios de los nombres, o cambios nomenclaturales, se encarga de ellos en ICBN (International Code of Botanical Nomenclature), siguiendo unas estrictas normas, de hecho hay una gran restricción a la hora de cambiar nombres.

Voila unas cuantas anécdotas:

- Quercus canariensis: actualmente conocido como quejigo andaluz. Por una equivocación de los pliegos de herbario, se pensó que procedía de Canarias y se le denominó así. En realidad se encuentra distribuido por el sur de la Peninsula Ibérica, y no tiene nada que ver con Canarias.

- Scilla peruviana: nada que ver con Perú, está presente en nuestra Península.

- Biscutella valentina: fue descrita en los cerros de Aranjuez en la época linneana. Leflin, un joven discípulo de Linneo recolectó la flor de una Biscutella. Linneo que no se fió del buen ojo de su discípulo la llamó Biscutella valentina, porque la asemejó con una planta de Valencia.

Un problema de la taxonomía es que hay mucha gente opinando y con criterios muy subjetivos. ¿qué opinais?


Algunos de los ejemplos de esta entrada se han sacado de una
charla impartida por el excelente taxónomo Ginés-López.


Esta entrada aparece duplicada en el blog-proyecto El ojo de Darwin.