Ecología, Evolución y caracteres funcionales de plantas |
Mi interés y experiencia está en la intersección entre ecología y evolución. Mas específicamente, en la ecología de plantas, la evolución contemporánea de caracteres cuantitativos y los procesos ecosistémicos.
La humanidad está cambiando radicalmente los ecosistemas, de manera directa (por ejemplo, reemplazando la vegetación natural por completo) pero también de manera indirecta al cambiar los regímenes de disturbio y las presiones de selección natural (por ejemplo, introduciendo nuevos herbívoros en el sistema). Para enfrentar estos cambios y persistir, las poblaciones deben adaptarse rápidamente a las nuevas presiones. Mis objetivos de investigación son, determinar la magnitud y velocidad de estos procesos de evolución contemporánea, así como analizar la relevancia de estos cambios intraespecíficos en las dinámicas del ecosistema. Esto puede contribuir a entender mejor las contribuciones de la naturaleza a la gente, cómo las presiones evolutivas impuestas por la humanidad afectan nuestros ecosistemas y cómo la biodiversidad puede ayudarnos a mitigar los efectos negativos de las actividades humanas. Los caracteres funcionales foliares intermedian la respuesta de las plantas a las condiciones ambientales y, al mismo tiempo, los efectos de las plantas en muchas propiedades y procesos ecosistémicos. Yo estoy interesado en los patrones intraespecíficos de variación y covariación de dichos caracteres, cómo éstos pueden ser modelados por la evolución y cómo pueden afectar los procesos ecosistémicos. |
El sistema de estudio
Las plantas, como principales productores primarios en los ecosistemas terrestres, son los actores (bióticos) fundamentales en los procesos ecosistémicos como la productividad primaria, la fijación de CO2, las tasas de intercambio gaseoso, el reciclado de Nitrógeno (y otros nutrientes), y las dinámicas hídricas.
La herbivoría del ganado provee grandes oportunidades para estudiar cambios en la vegetación y la evolución de poblaciones de plantas. La heterogeneidad del pastoreo/ramoneo en un área debido a múltiples características del paisaje, así como la historia de esa herbivoría están estrechamente relacionadas a la historia humana en cada lugar. Ésto produce un paisaje de parches con diferentes presiones de selección (en el presente y en tiempos históricos, que puede producir diferentes trayectorias evolutivas), muy apropiado para el estudio de la evolución contemporánea así como de sus efectos en los procesos ecosistémicos.
Yo he estudiado el efecto del ganado sobre los caracteres funcionales foliares en especies leñosas y en pastos perennes del bosque chaqueño occidental o semi-árido (Gorné & Díaz 2022).
Ahora, estoy comenzando un proyecto destinado a evaluar la contribución de la evolución contemporánea de las plantas, debido al pastoreo, en la productividad primaria de pastizales de montaña de Córdoba, Argentina.
La herbivoría del ganado provee grandes oportunidades para estudiar cambios en la vegetación y la evolución de poblaciones de plantas. La heterogeneidad del pastoreo/ramoneo en un área debido a múltiples características del paisaje, así como la historia de esa herbivoría están estrechamente relacionadas a la historia humana en cada lugar. Ésto produce un paisaje de parches con diferentes presiones de selección (en el presente y en tiempos históricos, que puede producir diferentes trayectorias evolutivas), muy apropiado para el estudio de la evolución contemporánea así como de sus efectos en los procesos ecosistémicos.
Yo he estudiado el efecto del ganado sobre los caracteres funcionales foliares en especies leñosas y en pastos perennes del bosque chaqueño occidental o semi-árido (Gorné & Díaz 2022).
Ahora, estoy comenzando un proyecto destinado a evaluar la contribución de la evolución contemporánea de las plantas, debido al pastoreo, en la productividad primaria de pastizales de montaña de Córdoba, Argentina.
Revisiones sistemáticas
Las poblaciones silvestres deben, continuamente, responder a cambios ambientales o corren riesgo de extinción. Esas respuestas pueden ser medidas como tasas de cambio fenotípico, algunos de esos cambios corresponden con procesos evolutivos adaptativos. Hace aproximadamente dos décadas, se compiló una base de datos de tasas de cambio fenotípico en poblaciones silvestres (Hendry & Kinnison 1999). Desde entonces, diferentes investigadores han usado y expandido esta base de datos para analizar la respuestas fenotípicas a diferentes tipos de disturbios antropogénicos. Inicialmente, ésta base de datos estuvo centrada en poblaciones de especies animales. Yo realizé una revisión sistemática y construí una base de datos similar exclusiva de plantas terrestres (Gorné & Díaz 2017). En base a ésta última base de datos, realizé un meta-análisis (Gorné & Díaz 2019) con el objetivo de entender los factores ambientales y las características biológicas de las especies que determinan los patrones de cambio fenotípico y los procesos evolutivos en plantas. Actualmente, estoy combinando ambas bases de datos (la original, centrada en animales, con la "mía") para lanzar una nueva y más completa versión de la base de datos PROCEED. En base a esta nueva versión de la base de datos de cambios fenotípicos, estoy analizando y colaborando en el análisis de diferentes propiedades de las especies (particularmente, el tamaño del genoma y el tiempo generacional) que podrían afectar las tasas de cambio en poblaciones frente a diferentes cambios ambientales.
Los "Caracteres Funcionales" fueron inicialmente pensados como indicadores del desempeño individual de los organismos, y por lo tanto indicadores de la aptitud (fitness) individual (Calow 1987, Functional Ecology 1: 57-61). En las últimas cuatro décadas, el desarrollo de la ecología vegetal en los ámbitos de las comunidades y de los ecosistemas han forzado el concepto mas allá de su concepción original. Tal es así, que los abordajes basados en caracteres abarcan desde el el nivel de organismo hasta el de ecosistema. Una consecuencia de esta expansión en el concepto es que, las implicaciones que se encuentran para diferentes caracteres a nivel inter-específico (por ejemplo, relación entre caracteres y variables de la historia de vida como crecimiento o mortalidad) suelen ser asumidas como válidas a nivel intra-específico. Esos supuestos no son triviales, y la relación entre diferentes caracteres y las componentes de la aptitud (fitness) es relevante desde el punto de vista evolutivo. Actualmente, estoy realizando una revisión sistemática con el objetivo de evaluar hasta qué punto y bajo qué condiciones los llamados "caracteres funcionales foliares" están relacionados con la aptitud individual (es decir, en qué medida son "caracteres funcionales" según la concepción original del término).
Los "Caracteres Funcionales" fueron inicialmente pensados como indicadores del desempeño individual de los organismos, y por lo tanto indicadores de la aptitud (fitness) individual (Calow 1987, Functional Ecology 1: 57-61). En las últimas cuatro décadas, el desarrollo de la ecología vegetal en los ámbitos de las comunidades y de los ecosistemas han forzado el concepto mas allá de su concepción original. Tal es así, que los abordajes basados en caracteres abarcan desde el el nivel de organismo hasta el de ecosistema. Una consecuencia de esta expansión en el concepto es que, las implicaciones que se encuentran para diferentes caracteres a nivel inter-específico (por ejemplo, relación entre caracteres y variables de la historia de vida como crecimiento o mortalidad) suelen ser asumidas como válidas a nivel intra-específico. Esos supuestos no son triviales, y la relación entre diferentes caracteres y las componentes de la aptitud (fitness) es relevante desde el punto de vista evolutivo. Actualmente, estoy realizando una revisión sistemática con el objetivo de evaluar hasta qué punto y bajo qué condiciones los llamados "caracteres funcionales foliares" están relacionados con la aptitud individual (es decir, en qué medida son "caracteres funcionales" según la concepción original del término).
Cronobiología |
Tuve un corto recorrido en el estudio del metabolísmo de fosfolípidos, su regulación y ritmos circadianos relacionados. He abandonado ese campo de investigación, pero publiqué algunos resultados interesantes de mi trabajo en aquella etapa (ver publicaciones).
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proyectos FUTUROS |
Mejoramiento genético vegetal de plantas nativas de uso tradicional.
Mutaciones somáticas en plantas y evolución adaptativa. |