Crecer y morir en ciclos constantes permite a las plantas exóticas invadir nuevos territorios

La planta C. edulis (uña de gato, en castellano), originaria de Sudáfrica, es una especie exótica e invasiva que se distribuye hoy en día por diferentes continentes. En la Península, está causando un gran impacto ambiental en dunas, arenales y acantilados del litoral cantábrico (Asturias, País Vasco, Galicia), mediterráneo (Costa Brava, Delta del Ebro, Menorca) y suratlántico. Esta planta, que se multiplica rápidamente si no se controla, dificulta la regeneración de especies nativas y favorece la progresión de otros especímenes invasivos.

Un equipo de científicos, dirigido por Sergi Munné Bosch, profesor titular del departamento de Biología Evolutiva, Ecología y Ciencias Ambientales de la Universidad de Barcelona (UB), junto con Erola Fenollosa —primera autora del trabajo y también miembro del citado Departamento de la UB— y Deborah A. Roach, de la Universidad de Virginia (Estados Unidos) plantea una nueva hipótesis innovadora en la revista científica Trends in Plant Science que explica que crecer y morir en ciclos constantes permite a las plantas exóticas invadir nuevos territorios.

¿Por qué algunas especies exóticas son invasoras?

No todas las especies exóticas se convierten en invasivas cuando se introducen en nuevos espacios geográficos de forma accidental o intencionada. En la actualidad, hay muchas incógnitas abiertas sobre cuáles son los mecanismos implicados en las invasiones biológicas en el mundo vegetal.

Algunas especies invasivas tan agresivas como C. edulis presentan crecimiento clonal, es decir, un tipo de reproducción no sexual para estructuras que no son las semillas y que puede contribuir a la capacidad invasora de las plantas. La reproducción clonal, muy extendida entre diferentes taxones vegetales, da lugar a una serie de módulos o descendientes (ramets, en inglés), genéticamente idénticos y capaces de sobrevivir de forma independiente o conectada.

Tal como explica el profesor Sergi Munné Bosch, que es premio ICREA Academia 2008 y 2014, «sin ninguna duda, la capacidad de crecimiento, la reproducción (tanto sexual como asexual o clonal), la dispersión y el establecimiento de nuevas plántulas son aspectos generales de la ecología vegetal que facilitan que algunas especies exóticas tengan capacidad invasora».

"Más en concreto —continúa—, la propagación clonal permite colonizar rápidamente espacios nuevos, competir de forma eficiente por la luz y ocupar el espacio de otras especies nativas. Si, además, las plantas invasoras se adaptan bien al nuevo ambiente que ocupan, pueden representar una amenaza grave para las plantas autóctonas. El crecimiento clonal facilita enormemente este proceso".

Las plantas clonales se muestran como sistemas biológicos cooperativos con una alta capacidad de colonizar nuevos ambientes. Dominan muchas comunidades vegetales y son frecuentes en hábitats donde hay mucha competencia o en condiciones ambientales extremas. "Desde el punto vista evolutivo, la clonalidad es menos eficiente que la reproducción sexual. Ahora bien, cuando se combinan la reproducción sexual y asexual, la especie invasora puede causar, como sucede con C. edulis, un grave impacto ambiental en el hábitat natural", detalla Munné Bosch.

Clones e invasiones biológicas: un éxito evolutivo

Los ciclos repetidos de crecimiento y muerte (grow and die strategy) serían un factor determinante en el éxito de plantas clonales invasoras como C. edulis, apuntan los autores: "Mientras que unos clones crecen y se reproducen asexualmente para ir ocupando espacio, otros mueren de forma controlada (después de reproducirse) y permiten el crecimiento de la misma especie, pero no de otras, en un proceso que se conoce como autofacilitación. Como resultado del proceso, alteran las condiciones del suelo y evitan que otras especies puedan crecer", explican los autores del estudio.

La senescencia, que es un tipo de muerte celular programada, también es parte del proceso. Los brotes reproductivos se mueren de forma controlada. Por tanto, la propia muerte es un proceso activo y clave del proceso invasor. Además, la reproducción clonal puede generar variabilidad y, por tanto, un mayor potencial adaptativo gracias a los cambios epigenéticos, que facilitan una rápida adaptación de estas especies al nuevo lugar donde viven.

Un futuro amenazador para la biodiversidad vegetal

En este contexto de amenaza para el medio ambiente global, será esencial conocer qué mecanismos biológicos potencian el carácter invasor de muchas especies vegetales. «Algunas de estas especies, por ejemplo Carpobrotus edulis o Aptenia cordifolia, se encuentran en nuestros jardines. Sin duda, estos organismos pueden contribuir a una pérdida importante de la biodiversidad actual y representan una amenaza si queremos mantener los ecosistemas naturales tal y como los conocemos ahora», alerta Munné.

Para hacer frente a los retos futuros en protección de la biodiversidad, el profesor Sergi Munné Bosch lidera en la Universidad de Barcelona un equipo que impulsa proyectos de investigación en ecofisiología y agrobiotecnología vegetal, con especial énfasis en el estudio de los antioxidantes de origen vegetal (vitaminas E y C, flavonoides, etc.), los mecanismos de envejecimiento y de resistencia ante factores externos (estrés hídrico, estrés salino, etc.) y la fotoprotección.