El descubrimiento de linajes híbridos ofrece pistas sobre cómo se están adaptando los árboles al cambio climático

Según un equipo dirigido por investigadores de Penn State, el descubrimiento de una población híbrida de álamos en el oeste de Wyoming ha proporcionado información sobre cómo la hibridación natural influye en la evolución de muchas especies de plantas. Dijeron que su investigación sugiere que el intercambio genético entre especies puede ser crucial para adaptarse al cambio ambiental.

Se han publicado investigaciones que describen el linaje de un nuevo híbrido de álamo negro, o Populus trichocarpa, y álamo balsámico, Populus balsamifera. Ecología molecular. Según la líder del equipo Jill Hamilton, profesora asociada de la Facultad de Ciencias Agrícolas de Penn State, el estudio es el último en sugerir que la hibridación natural ha jugado un papel importante en la evolución de muchas especies de plantas.

«La hibridación entre diferentes especies ocurre con más frecuencia en la naturaleza de lo que pensábamos, especialmente en los árboles forestales. Esto no es malo, porque puede ser un mecanismo natural para adaptarse a un clima cambiante», dijo Hamilton. Schatz es director del Centro de Genética Molecular de Árboles de Penn State.

«Estudios como este son fundamentales para desentrañar cómo la historia demográfica, el flujo de genes y las interacciones entre diferentes ancestros genómicos han dado forma a las zonas híbridas naturales para proporcionar mejores predicciones para el futuro movimiento microbiano y la gestión forestal asistida por el clima».

La mayoría de las poblaciones de álamo negro existen en zonas costeras húmedas. Sin embargo, los árboles comenzaron a aparecer en ambientes áridos del interior y del este hace unos 800.000 años, señaló Constance Bolte, investigadora postdoctoral en el Centro Schatz que dirigió las etapas finales de la investigación. Plantearon la hipótesis de que la hibridación con álamos balsámicos podría haber facilitado este movimiento al adquirir una variación genética que les permitió sobrevivir en condiciones cálidas y secas.

Bolte señaló que el linaje híbrido descrito en el estudio tiene «algunas combinaciones genéticas interesantes» que permiten a los árboles crecer en hábitats áridos.

«Esas poblaciones costeras tienen adaptaciones específicas a las condiciones húmedas», dijo. «Pero el clima está cambiando y por eso su distribución es muy limitada ahora, porque el área es árida. Y por eso, a esos híbridos les está yendo bien porque tienen las herramientas genéticas para sobrevivir en ese clima árido».

Debido a que la hibridación entre especies hermanas ocurre con frecuencia en los árboles forestales, dijo Bolte, el estudio muestra valor en el control de la historia natural de la hibridación para la reproducción y el manejo de los árboles forestales.

«Nuestros datos sugieren que la hibridación puede dar como resultado una estructura de linaje estable», dijo. «Históricamente, los híbridos no han sido considerados en los esfuerzos de conservación y, sin embargo, si estos híbridos están mejor preparados para sobrevivir en climas áridos u otros climas extremos, conservar y mantener los recursos genéticos naturales en estas poblaciones puede ser crítico, especialmente bajo condiciones climáticas que cambian rápidamente. «

El equipo descubrió el linaje híbrido estable de álamo negro y álamo bálsamo después de analizar la composición genética de 546 álamos de 546 esquejes de álamo dispuestos de norte a sur a lo largo de la tierra o de norte a sur con colecciones en Columbia Británica y Columbia Británica. Alberta, Canadá, en el medio.

Según Hamilton, dicho análisis sólo es posible utilizando técnicas de manejo de big data y la enorme potencia informática disponible en instalaciones como el ROAR Collaborative Cluster, disponible a través del Instituto Penn State de Ciencias Computacionales y de Datos.