La adaptación local impulsa la termorregulación de las hojas en los árboles de la selva tropical

Área de la Ciencia:

• Ecología
• Fisiología vegetal
• Biología del cambio climático

Sus antecedentes:

• Los bosques tropicales son vitales para la biodiversidad global y la regulación del clima, pero se enfrentan a amenazas de olas de calor y sequías.
• La vulnerabilidad de las especies al aumento de las temperaturas puede diferir debido a la variación fenotípica, lo que afecta su capacidad de supervivencia.
• La homeotermia limitada, donde los rasgos de las hojas ayudan a evitar el daño por calor, es una estrategia potencial, pero la evidencia y los roles de la aclimatación frente a la adaptación son escasos.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la variación de rasgos foliares, la tolerancia al calor fotosintético y los márgenes de seguridad térmica en tres especies de árboles de la selva tropical a través de un gradiente térmico.
• Evaluar la capacidad de homeotermia limitada y diferenciar entre aclimatación y divergencia adaptativa en respuesta al calentamiento.
• Identificar señales genómicas de selección relacionadas con las variables climáticas y validar los hallazgos a través de experimentos controlados.

Principales métodos:

• Se midieron las características térmicas de las hojas y la tolerancia al calor fotosintético en poblaciones de campo a través de un gradiente de temperatura natural.
• Se utilizó un modelo de balance energético de la hoja para predecir las diferencias de temperatura entre la hoja y el aire (∆T_trait) y los márgenes de seguridad térmica.
• Se utilizaron datos individuales de todo el genoma para detectar la divergencia adaptativa y se realizaron ensayos de invernadero para probar las respuestas de aclimatación.

Principales resultados:

• La variación intraspecífica del rasgo redujo ∆T y mejoró la tolerancia al calor en sitios más cálidos para dos de las tres especies, lo que indica un amortiguamiento efectivo.
• Las especies con mayor capacidad de tolerancia y evasión del calor mostraron una disminución menor en los márgenes de seguridad térmica con el aumento de la temperatura.
• Los análisis genómicos revelaron señales de selección relacionadas con la temperatura y la humedad en todas las especies, con validación experimental en una especie.

Conclusiones:

• La homeotermia limitada es evidente, con gradientes climáticos que impulsan la selección de combinaciones de rasgos que reducen las temperaturas de las hojas en poblaciones más adaptadas.
• La aclimatación puede ajustar rasgos individuales, pero su respuesta coordinada mantiene un ∆T específico bajo condiciones variables.
• Las especies que carecen de una aclimatación robusta o estrategias de adaptación para ajustar los márgenes de seguridad térmica se enfrentan a mayores riesgos de extinción en un clima que cambia rápidamente.