Dos siglos después de Humboldt, la violeta del Teide se enfrenta a su límite de persistencia

Dos siglos después de su primera descripción por Humboldt y ante un escenario plausible de calentamiento climático acelerado, la emblemática violeta del Teide podría estar acercándose a los límites ecológicos de su persistencia y afrontar un riesgo de extinción debido a la ausencia de hábitats para la migración ascendente.

Es una de las conclusiones de un estudio realizado por un equipo de investigadores de las universidades del País Vasco, La Rioja, Baleares y La Laguna que publicará en su número de octubre la Revista de Fisiología Vegetal, y para el que se ha realizado la comparación fisiológica de dos plantas endémicas de cumbre en la cima del Teide.

Para ello se estudiaron la mencionada violeta Viola cheiranthifolia, una especie altamente tolerante que prospera en el entorno extremo de la cumbre del Teide, y Pterocephalus lasiospermus, el rosalillo de cumbre, un colonizador más reciente que muestra mayor plasticidad pero un rendimiento inferior en entornos tan adversos.

Ambas especies están expuestas a factores de estrés ambiental similares —luz intensa y radiación ultravioleta, sequía y bajas temperaturas— y parecen depender de estrategias distintas para resistir estos desafíos, se indica en el artículo, al que ha tenido acceso EFE.

Así, si bien los indicadores fisiológicos analizados respaldan que la violeta se desarrolla de manera óptima cerca de la cumbre, lo cual es consistente con su historia ecológica en este entorno, el rosalillo parece operar más lejos de su óptimo fisiológico en las condiciones de la cumbre.

Los investigadores caracterizaron y compararon las respuestas fisiológicas de ambas especies a lo largo de un gradiente altitudinal: cerca de la cima del Teide (La Rambleta, 3.550 metros) y, a una altitud mucho menor, en Montaña Blanca (2.300 metros).

Mecanismos de protección

En particular, el estudio se centró en los mecanismos de protección contra la intensa radiación (UV-B y PAR) que se exacerba en altitudes elevadas y, dada la drástica expansión del rosalillo durante las últimas décadas, ya que era una especie rara en los años 40 del siglo pasado, los investigadores plantearon la hipótesis de que esta especie mostraría una mayor plasticidad fisiológica en rasgos fotoprotectores, mientras que la violeta mostraría una respuesta más conservadora, coherente con una adaptación a largo plazo a las condiciones de la cima.

Para el estudio se seleccionaron dos poblaciones naturales de ambas especies que habían sido protegidas del pastoreo de conejos mediante cercas de exclusión desde 2009 y se analizaron cuatro individuos por especie en cada ubicación para análisis bioquímicos y de fluorescencia.

Las mediciones de fluorescencia de clorofila y la recolección de muestras para análisis bioquímicos se realizaron durante dos días soleados consecutivos (19 y 20 de junio de 2021 en Montaña Blanca y La Rambleta, respectivamente) en dos momentos diferentes: al amanecer y al mediodía.

El análisis comparativo de algunos rasgos funcionales básicos (contenido de clorofila, eficiencia fotoquímica, asimilación neta) sugiere que la violeta es fotosintéticamente mucho más eficiente que el rosalillo, mostrando un rendimiento óptimo en la cumbre.

Además, el contenido de clorofila fue mucho mayor en base al área en comparación con el rosalillo y este parámetro incluso aumentó en un 50% en el sitio de la cumbre, lo que respalda que la violeta responde a las condiciones ambientales mediante el desarrollo de un síndrome típico de aclimatación fotosintética al sol.

Sorprendentemente, el contenido de antioxidantes lipofílicos disminuyó con la elevación en ambas especies, lo que sugiere que no están relacionados con la gran demanda de fotoprotección que se espera que ocurra en elevaciones altas.

Esto podría indicar que las condiciones ambientales son más favorables a la aparición de estrés oxidativo en el sitio más bajo, lo que podría estar relacionado con un estrés hídrico más intenso.

Una violeta a más de 3.000 metros

Recuerdan los investigadores que fue en 1799 cuando el naturalista Alexander von Humboldt y el botánico Aimé Bonpland lideraron una expedición a la cima del Teide y la única especie hallada por encima de los 3.000 metros fue una nueva especie de violeta, la Viola cheiranthifolia.

Se supone que su población original se dividió en dos aisladas debido al colapso de la caldera volcánica y la intensa actividad eruptiva y una de ellas fue el origen de V. cheiranthifolia hace 30 000 años, una vez que cesó la intensa actividad volcánica y el Teide se consolidó.

En 1815, los datos sobre plantas de alta montaña se enriquecieron con las expediciones de otros dos botánicos, Leopold von Buch y Christen Smith y, basándose en sus detallados estudios fundamentales, los rangos altitudinales de distribución de las plantas a principios del siglo XIX pueden compararse con los registros botánicos actuales para deducir los cambios en la vegetación durante los últimos dos siglos.

Así, esta comparación muestra un desplazamiento ascendente promedio de 36 metros por década con un valor máximo de 69 metros, esto es, 1.400 metros desde la expedición de Humboldt, en el caso del arbusto endémico Pterocephalus lasiospermus.

En contraste, para la violeta de la cumbre el desplazamiento ha sido de sólo 14 metros por década, precisan los investigadores, que indican que el calentamiento climático, que ha sido particularmente notorio en las altas elevaciones de las islas, junto con la relajación de la herbivoría (el consumo de plantas por animales), son los factores que podrían explicar esta tendencia, aunque no proporcionan una explicación única.

Además las expediciones de Humboldt y Buch tuvieron lugar durante la denominada Pequeña Edad de Hielo, un periodo de temperaturas inusualmente bajas en Europa, y es probable que las tasas de migración ascendente sean mucho menores en la actualidad.

El artículo está firmado por Beatriz Fernández-Marín, José Ignacio García y Miren Irati, de la Universidad del País Vasco, Agueda González, Yauci Espinosa y Celine García, de la Universidad de La Laguna, Alicia Victoria Perera, de la ULL y de la Universidad de Baleares, Laura Monforte, Javier Martínez y Encarnación Núñez, de la Universidad de La Rioja.