Áreas marginales en ecosistemas alpinos: definición y valor evolutivo en un contexto de cambio climático

Resumen

En el contexto de cambio climático en el que nos encontramos, cada vez más poblaciones se ven sometidas a presiones selectivas extremas definitorias de una marginalidad ambiental. Determinar el valor evolutivo y el potencial adaptativo de las poblaciones marginales sigue siendo un reto de enorme importancia actualmente y tiene implicaciones directas sobre la conservación de la biodiversidad. Para afrontar este reto conviene considerar de manera integradora los principales factores que influyen en los procesos de adaptación evolutiva (diversidad genética, presiones selectivas y flujo genético). En este trabajo presentamos una hoja de ruta que parte de la definición del concepto de marginalidad ambiental a la integración de experimentos de campo y laboratorio, incluyendo la utilización de modelos de nicho ecológico, estudios genéticos y genómicos, experimentos de jardín común in situ y ex situ, simulaciones de flujo genético y siembras recíprocas, con el fin de determinar el potencial evolutivo que reside en poblaciones que habitan áreas ambientalmente marginales y, por tanto, también su valor de conservación. Para ello utilizamos como caso de estudio la investigación llevada a cabo con Silene ciliata en las poblaciones del Sistema Central. Nuestros estudios indican que algunas de las poblaciones que habitan en áreas marginales mantienen niveles considerables de diversidad genética y presentan claras evidencias de adaptación local. En consecuencia, estos resultados destacan el relevante valor de conservación que pueden tener las poblaciones marginales, especialmente en un contexto de cambio climático.

Abstract

In the context of climate change, populations are increasingly being subjected to the extreme selective pressures that define environmental marginality. The determination of the evolutionary value and adaptive potential of marginal populations is still a challenge of great relevance and has direct implications on biodiversity conservation. To face this challenge, it is advisable to take into account the main factors that affect evolutionary adaptation (genetic diversity, selective pressures and gene flow). In this work, we present a roadmap that starts with the definition of the concept of environmental marginality and integrates field experiments with lab work, including the use of environmental niche models, genetic and genomic studies, in situ and ex situ common garden experiments, gene flow simulations and reciprocal sowings, to determine the evolutionary potential of populations that occur in environmentally marginal areas, and, thus, their conservation value. For this purpose, we used as a study case the research carried out on Silene ciliata populations in the Central System. Our studies show that some populations that occur in marginal areas keep significant high levels of genetic diversity and present clear evidences of local adaptation. Therefore, these results outline the relevant conservation value that marginal populations may have, especially in a context of climate change.