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La maravillosa supervivencia de los wollemis australianos


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El pino wollemi australiano Wollemia nobilis, una de las especies arbóreas más antiguas y raras del mundo, ha permanecido morfológicamente inmutable desde el Cretácico. Para la evolución de las plantas con semillas, su descripción en 1995 fue comparable al impacto que supuso para la zoología el descubrimiento del celacanto en 1939.

Hasta 1994, cuando fueron descubiertos por azar, solamente se conocían unos pocos restos de wollemis fósiles y se les suponía extinguidos. La población silvestre consta de unas decenas de ejemplares maduros acantonados en el Parque Nacional Wollemi, en las Montañas Azules del oeste de Sidney.

El entorno de los wollemis

El wollemi es una conífera majestuosa que luce un inconfundible porte de ramas verticiladas a lo largo de un fuste vertical que puede alcanzar hasta cuarenta metros de altura, sostenido por un tronco tuberculado de más de un metro de diámetro.

Tiene un raro follaje pendular con hojas jóvenes de extremos de color verde manzana claro en primavera y principios de verano, que contrastan con el verde oscuro de las hojas más viejas. Los conos masculinos alargados y los femeninos esféricos y erizados crecen en el mismo árbol.

Los wollemis emergen salpicados sobre el dosel de una selva tropical templada que, dominada por árboles laurifolios, sobrevive refugiada en un profundo desfiladero de areniscas triásicas.

El microclima local es umbrío, con una humedad edáfica acentuada por un arroyo permanente que favorece el desarrollo de un sotobosque denso dominado por helechos arborescentes subhigróflos originados en el Carbonífero como Dicksonia antarctica y Cyathea australis.

Aunque pequeña, la población de wollemis muestra varias clases de tamaño, una producción copiosa de semillas y una regeneración activa de las plántulas.

Los incendios forestales que asolaron las Montañas Azules en el verano austral de 2019 dejaron al descubierto el bosque en galería de los wollemis, que quedaron rodeados de bosques xerófilos calcinados por el fuego.

El bosque de wollemis sobrevivió gracias a una actuación especial de los bomberos forestales australianos que lograron así salvar una especie considerada en peligro crítico por la UICN.

Fósiles vivientes

Como morfológica y anatómicamente son casi idénticos a fósiles del Cretácico procedentes de Suramérica, Australia, Nueva Zelanda y la Antártida conocidos desde hace 90 millones de años, los wollemis fueron considerados desde su hallazgo unos “fósiles vivientes” –término acuñado por Darwin en El origen de las especies– que habían permanecido inmutables al menos desde que los dinosaurios vagaban sobre la Tierra.

Los botánicos no tuvieron dificultad alguna en situarlos inequívocamente como un tercer miembro de las araucariáceas, una familia originada en el Carbonífero tardío hace unos 300 millones de años, en la que se incluyen otros dos géneros actuales, Araucaria y Agathis, con los que forma un clado hermano.

El genoma de los wollemis

El hecho de que en 2001 se descubriera que todos los ejemplares vivos eran genéticamente idénticos planteó la hipótesis de que la población, reducida posiblemente a uno o dos individuos por causas desconocidas, había sufrido un cuello de botella que redujo extraordinariamente la variabilidad genética poblacional.

La reciente decodificación de su genoma, además de confirmar esa hipótesis, permite interpretar la evolución y los originales hábitos reproductivos de los wollemis.

El wollemi tiene 26 cromosomas en los que se condensa la asombrosa cifra de 12 200 millones de pares de bases (en comparación, los humanos sólo tenemos unos tres mil millones). Se trata de uno de los genomas más grandes entre las plantas, que presenta una heterocigosidad extremadamente baja y una abundancia poco habitual de transposones.

La población extremadamente reducida formada por individuos genéticamente idénticos y la resecuenciación de su genoma confirman la hipótesis de que se trata de una población reliquia que sobrevive desde el último período seco glaciar australiano que tuvo lugar hace unos 120 000 años. Este fenómeno provocó contracciones extremas de la selva tropical de Gondwana y la regresión de los bosques dominados por araucariáceas, que fueron reemplazados por tipos de vegetación esclerófila mejor adaptada a las nuevas condiciones climáticas frías y estacionalmente secas.

Las especies que eran menos capaces de responder a los cambios cíclicos en la disponibilidad de hábitat y estaban limitadas por factores bióticos y abióticos perdieron rápidamente gran parte de su distribución original y eventualmente se extinguieron o resultaron significativamente minoradas al ocupar nichos ecológicos reducidos a determinados enclaves microclimáticos que les resultaban particularmente favorables.

La diversidad genética extremadamente baja sugiere que, sometidos a un clima extremadamente seco y gélido, los wollemis experimentaron hace entre 10 000 y 26 000 años un “cuello de botella”, el proceso demográfico que sufre una especie cuando experimenta una drástica reducción de su tamaño poblacional por causas naturales o antrópicas.

De la reproducción sexual a la clonación

Una explosión de retrotransposones que ocurrió hace entre 6 000 y 8 000 años coincidió con la disminución de la población, posiblemente como una adaptación que mejoró la diversidad epigenética. A medida que los transposones saltan a nuevas posiciones en la cadena de ADN, pueden alterar la secuencia de bases, provocando o revirtiendo mutaciones en los genes y, por tanto, causando un impacto sustancial en la evolución de un organismo.

Si los transposones indujeron mutaciones dañinas, es posible que contribuyeran a una disminución de la población precipitada por el cambio del clima u otros factores estresantes, que pudieron haber provocado que la planta adoptara una reproducción clonal. De hecho, los wollemis no intercambian mucho material genético y parecen reproducirse clonándose mediante rebrotes que emergen del subsuelo hasta convertirse en nuevos árboles idénticos a sus progenitores.

Debido a que los aumentos en los transposones se correlacionan con la reproducción sexual, el cambio a la reproducción asexual pudo haber reducido la posible aparición de mutaciones dañinas y, paradójicamente, aún teniendo en cuenta las ventajas de la heterocigosis característica de toda reproducción sexual, los transposones pudieron haber desempeñado un papel en el aumento de la diversidad genética y, por lo tanto, al menos temporalmente, hacer que los wollemis fueran más resistentes a las alteraciones ambientales.

Pese a que solo sobrevivan cuatro pequeñas poblaciones silvestres, los wollemis han sido ampliamente propagados por jardines botánicos en un esfuerzo por conservarlos y estudiar su biología. Por tanto, el análisis de su genoma no es simplemente una curiosidad académica: tiene serias implicaciones para la supervivencia de esta especie y de otras en peligro de extinción.The Conversation

Manuel Peinado Lorca, Catedrático de Universidad. Director del Real Jardín Botánico de la Universidad de Alcalá, Universidad de Alcalá

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.

 

Catedrático de Universidad de Biología Vegetal de la Universidad de Alcalá. Licenciado en Ciencias Biológicas por la Universidad de Granada y doctor en Ciencias Biológicas por la Universidad Complutense de Madrid.

En la Universidad de Alcalá ha sido Secretario General, Secretario del Consejo Social, Vicerrector de Investigación y Director del Departamento de Biología Vegetal.

Actualmente es Director del Real Jardín Botánico de la Universidad de Alcalá. Fue alcalde de Alcalá de Henares (1999-2003).

En el PSOE federal es actualmente miembro del Consejo Asesor para la Transición Ecológica de la Economía y responsable del Grupo de Biodiversidad.

En relación con la energía, sus libros más conocidos son El fracking ¡vaya timo! y Fracking, el espectro que sobrevuela Europa. En relación con las ciudades, Tratado de Ecología Urbana.