Los investigadores investigan cómo la extinción de aves y el cambio climático afectan la diversidad genética y la conservación de la palma símbolo del Bosque Atlántico
Hay una serie de factores que parecen afectar la supervivencia de la palma juçara, de la que se extrae el palmito de mejor calidad, y precisamente por eso el más valorado. Además de la fuerte presión de la tala ilegal de la juçara y la destrucción de la Mata Atlántica, la extinción de aves y los cambios climáticos pueden llevar a la especie a la extinción en la naturaleza.
El fenómeno de la extinción de los animales es llamado por los científicos de la difamación. La pérdida de especies animales responsables de la dispersión de semillas y el cambio climático generalmente se ignoran en la conservación de la flora. Estos dos factores fueron detectados durante años de investigación por el biólogo Mauro Galetti y su equipo del Departamento de Ecología de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en Rio Claro.
El palmito se puede extraer del tallo de varias especies de palmeras, pero las que se encuentran comúnmente para el consumo son las de juçara, pupunha y açaí (o açaí). La palmera juçara ( Euterpe edulis ) es originaria de la Mata Atlántica, mientras que las otras especies son del Amazonas.
Una diferencia entre las tres especies es que la juçara tiene un solo tronco, mientras que las otras forman grupos. Así, al extraer el palmito, la palmera juçara muere, mientras que la pupunha y el açaí brotan del tronco principal, como es el caso de los plátanos.
Otra diferencia importante es que la juçara tarda de ocho a 12 años en producir un palmito de calidad, mientras que la palma pupunha se puede extraer solo después de 18 meses de plantado.
Por lo tanto, la extracción de palmitos de juçara conlleva necesariamente la tala de individuos adultos, preferiblemente los de mayor tamaño (las palmeras pueden alcanzar los 20 metros de altura). Cuando se talan los individuos adultos, hay menos plantas para producir semillas que se dispersan para germinar. La población disminuye e incluso puede extinguirse localmente.
Es por todas estas razones que la palma juçara está incluida en la Lista Roja de especies de flora en Brasil en riesgo de extinción, elaborada por el Centro Nacional de Conservación de Flora.
La preservación de juçara está directamente relacionada con el mantenimiento de la biodiversidad de la Mata Atlántica. Su semilla y fruto sirven de alimento a más de 48 especies de aves y 20 de mamíferos. Tucanes, jacutingas, jacus, sabiás y arapongas son los principales responsables de la dispersión de semillas, mientras que cotias, tapires, recolectores, ardillas y muchos otros animales se benefician de sus semillas o frutos. Las frutas son ricas en grasas y antioxidantes, por eso son tan buscadas por los animales.
Investigadores de la Unesp encontraron que la disminución acelerada de las poblaciones de aves dispersoras de semillas, debido a la fragmentación o destrucción de hábitats o por captura ilegal, es la principal causa de la pérdida de la variabilidad genética de la juçara. Y cuando se pierde la variabilidad genética, la especie se vuelve más frágil para afrontar retos futuros, como los cambios climáticos que afectan al planeta.
En un estudio publicado en Conservation Genetics , investigadores de la Unesp, la Universidad Federal de Goiás y la Universidad Estatal de Santa Cruz concluyeron que el patrón actual de diversidad genética de E. edulis en la Mata Atlántica es una combinación del cambio climático de los últimos miles de años. y la acción humana, como la destrucción de hábitats y la extinción de aves que dispersan semillas.
En este trabajo, los investigadores encontraron que la diversidad genética de la palma juçara se ha visto reducida por los cambios climáticos durante los últimos 10,000 años (proceso histórico natural) y que hoy este proceso puede explicarse por la extinción de grandes aves frugívoras (proceso antrópico, es decir, resultante de la actividad humana).
Este descubrimiento llevó a los investigadores a intentar comprender cómo las aves frugívoras afectan el proceso de diferenciación genética de la juçara.
Una investigación realizada en el laboratorio del profesor Galetti ya había confirmado que existía una relación entre la reducción del tamaño de las semillas de juçara (que naturalmente varía de ocho a 14 milímetros de diámetro) y la extinción local de aves grandes que dispersan sus semillas.
En un estudio publicado en la revista Science en 2013, los investigadores investigaron 22 áreas de la Mata Atlántica distribuidas entre Paraná, São Paulo, Río de Janeiro, Minas Gerais y el sur de Bahía. Encontraron que en áreas donde había grandes aves frugívoras, como tucanes ( Ramphastos spp .), Guans ( Penelope spp .) Y jacutingas (i> Aburria jacutinga), las semillas de juçara eran más grandes y podían exceder los 12 milímetros. En aquellas áreas donde solo predominaron especies más pequeñas con picos más pequeños, como la candidiasis ( Turdus spp.), El diámetro de las semillas de juçara no superó los 9,5 milímetros.
En otras palabras: en áreas de la Mata Atlántica donde la población de tucanes, pavas, arapongas ( Procnias nudicollis ) y jacutingas se extinguió localmente por la caza, las semillas de mayor tamaño ya no se dispersan, ya que son demasiado grandes para pequeños frugívoros como sabiás, que solo pueden tragar las semillas pequeñas. Las semillas que no son consumidas por las aves no germinan, es decir, la juçara depende de las aves para mantener su población.
Tal diferencia en el tamaño de la semilla puede parecer pequeña, pero no lo es. Es importante para la conservación de la palma. “Esto se debe a que las semillas más pequeñas pierden agua con mayor facilidad porque tienen menor superficie y esto hace que las palmeras sean más sensibles al aumento de los períodos de sequía, que deberían aumentar su frecuencia con los cambios climáticos”, explica Galetti.
Los investigadores encontraron que en los bosques cercanos a Río Claro, donde predominan las juçaras con semillas pequeñas, luego de la severa sequía de 2014, simplemente no germinaron.
“La presión selectiva causada por la difamación es tan fuerte que en algunas áreas se necesitaron 50 años para que las semillas de juçara más grandes desaparecieran. ¿Se notaría tal selección a nivel genético? Fue exactamente este hallazgo el que condujo a nuestro nuevo trabajo ”, dijo la bióloga Carolina da Silva Carvalho, estudiante de doctorado de Galetti.
En un estudio publicado en 2016 en Scientific Reports , del grupo Nature , el grupo de la Unesp demostró que la difamación, además de alterar la variabilidad fenotípica (tamaño) de las semillas de juçara, conduce a cambios evolutivos en las poblaciones de Euterpe edulis , o es decir, en su genotipo.
La investigación fue apoyada por la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de São Paulo (Fapesp) en el marco del Proyecto Temático “Consecuencias Ecológicas de la Defaunación en la Mata Atlántica” y Ayuda Regular “Nuevos métodos de muestreo y herramientas estadísticas para la investigación de la biodiversidad: integrando ecología de movimientos con ecología de poblaciones y comunidades ”.
“En este trabajo, queríamos saber si la extinción de grandes aves frugívoras podría conducir a un cambio genético en el palmito. Sin embargo, sabíamos que los factores históricos también podrían influir en la diversidad genética del palmito juçara. Entonces, construimos un conjunto de hipótesis y evaluamos qué proceso explicaba mejor el patrón de diversidad genética entre las poblaciones de E. edulis ”, dijo Carvalho.
La investigación tomó en cuenta tres variables principales que podrían influir en los cambios genéticos entre las poblaciones de la palma juçara. Primero, se incluyeron datos sobre la pérdida de grandes agentes frugívoros que dispersan las semillas de juçara (difamación).
En segundo lugar, se incluyeron datos sobre el origen biogeográfico de las diferentes poblaciones de E. edulis . Se investigaron las diferencias en las poblaciones de palmeras que crecen en los bosques ombrófilos, los bosques más densos y húmedos, con hojas perennes, y las que crecen en áreas semicaducifolias, más abiertas y secas, con vegetación que pierde hojas estacionalmente.
También se investigó el papel de la fragmentación de las áreas de la Mata Atlántica en la alteración de la variabilidad genotípica de juçara. La fragmentación de los bosques puede conducir a reducciones drásticas en el tamaño de la población y un aumento en el aislamiento espacial de las poblaciones, reduciendo así su diversidad genética.
“Nuestro trabajo mostró claramente una diferenciación genética entre palmeras en lugares con y sin grandes aves y concluimos que la extinción de grandes frugívoros está cambiando la evolución de la palmera juçara”, agrega Carvalho.
¿Esta diferencia genética está relacionada con el tamaño de las semillas? "No lo sabemos todavía. No llegamos tan lejos como para analizar la genética de la juçara para averiguar qué genes son responsables de la variación en el tamaño de la semilla. Lo que podemos decir es que la difamación cambia la selección natural en la que solo se dispersan las semillas pequeñas de la juçara y también afecta la genética de la planta ”, dijo Galetti.
Teniendo en cuenta todo lo que se ha encontrado hasta el momento, ¿es posible revertir esta situación? En otras palabras, ¿es posible garantizar que las poblaciones que solo tienen semillas pequeñas sobrevivan ante el cambio climático?
Los investigadores ahora buscan recuperar la diversidad genética y la variabilidad del tamaño de las semillas de la juçara donde está comprometida.
“En muchas áreas naturales, si no intervenimos, las poblaciones de palmito podrían desaparecer con el cambio climático porque las semillas pequeñas pierden más agua y no germinan. En otras palabras, en años cálidos y secos, las semillas no germinan ”, dijo Galetti.
“En esta nueva fase del proyecto, queremos evaluar cuál es la mejor forma de recuperar la variabilidad genética y el tamaño de las semillas en poblaciones donde los grandes dispersores de semillas se extinguieron. Hay zonas con semillas grandes y pequeñas. Sin embargo, solo las semillas grandes no se están dispersando, dada la ausencia de aves más grandes. Y hay zonas donde las semillas grandes ya han desaparecido. Por tanto, estamos analizando si la simple reintroducción de aves grandes es suficiente para garantizar la recuperación total de las semillas de palmito o si necesitamos otras estrategias de restauración más efectivas ”, dijo Carvalho.
“Sin el palmito juçara, el Bosque Atlántico se empobrecerá, porque el juçara alimenta a los mayores dispersores de semillas del bosque”, comenta Galetti. "En una conferencia sobre este problema para los agricultores y las personas que mantienen viveros de plántulas de juçara, rápidamente me dijeron que a partir de ahora seleccionarán las semillas más grandes y producirán plántulas a partir de estas semillas", dijo Galetti.
El estudio de la ecología de la palmera juçara ocupa un lugar central en la trayectoria científica de Galetti. “Comencé a estudiar la dispersión de semillas en 1986, con una beca de Fapesp. Estudié qué pájaros se dispersaban y se alimentaban de las semillas de juçara. Esta fue la base de todos nuestros estudios posteriores, ya que tenemos una base sólida en historia natural en la interacción frugívoro-palmito y con mucha confianza podemos decir cuáles son los mejores dispersores de la juçara ”, dijo.
Artículos:
La estabilidad climática y los impactos humanos contemporáneos afectan la diversidad genética y el estado de conservación de una palmera tropical en el Bosque Atlántico de Brasil (doi: 10.1007 / s10592-016-0921-7), por Carolina da Silva Carvalho, Liliana Ballesteros-Mejía, Milton Cezar Ribeiro, Marina Corrêa Côrtes, Alesandro Souza Santos y Rosane Garcia Collevatti: //link.springer.com/article/10.1007/s10592-016-0921-7.
Defaunación conduce a cambios microevolutivos en una palma tropical (doi: 10.1038 / srep31957), de Carolina S. Carvalho, Mauro Galetti, Rosane G. Colevatti y Pedro Jordano: //www.nature.com/articles/srep31957.
La extinción funcional de las aves impulsa cambios evolutivos rápidos en el tamaño de la semilla (doi: 10.1126 / science.1233774), por Mauro Galetti, Roger Guevara, Marina C. Côrtes, Rodrigo Fadini, Sandro Von Matter, Abraão B. Leite, Fábio Labecca, Thiago Ribeiro , Carolina S. Carvalho, Rosane G. Collevatti, Mathias M. Pires, Paulo R. Guimarães Jr., Pedro H. Brancalion, Milton C. Ribeiro y Pedro Jordano. 2013: //science.sciencemag.org/content/340/6136/1086.
Fuente: Peter Moon, de Agência Fapesp
