Gayana: Botanica (Jan 2012)
Plasticidad fenotípica en dos poblaciones antárticas de Colobanthus quitensis (Caryophyllaceae) bajo un escenario simulado de cambio global Phenotypic plasticity in two antarctic populations of Colobanthus quitensis (Caryophyllaceae) under a simulated global change scenario
Abstract
La Antártica se caracteriza por presentar condiciones ambientales extremas, lo cual limita el establecimiento de las plantas vasculares. Dentro de dichas características ambientales están las bajas temperaturas, corta estación de crecimiento y el estrés hídrico y nutricional. La baja disponibilidad hídrica ha sido sugerida como la principal limitante para el éxito de establecimiento, debido a que afecta de manera negativa las respuestas fisiológicas y reproductivas de las plantas. Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. (Caryophyllaceae) es una de las dos plantas vasculares nativas que habitan la Antártica Marítima y se ha demostrado que su desempeño fisiológico y reclutamiento es afectado negativamente por el estrés hídrico del suelo. La plasticidad fenotípica y la adaptación local serían dos de las principales estrategias de C. quitensis para lidiar con las adversas condiciones ambientales que predominan en el continente antártico. Se ha documentado que, bajo un escenario futuro de cambio climático, la disponibilidad hídrica en la Antártica aumentaría entre un 30-40%, mejorando las condiciones para el establecimiento. En el presente trabajo evaluamos mediante un experimento de jardín común, realizado en cámaras de crecimiento, la plasticidad morfo-fisiológica y el esfuerzo reproductivo en individuos de C. quitensis provenientes de dos sitios en las Islas Shetland, bajo un escenario simulado de cambio climático (aumento en un 40% de la disponibilidad hídrica) y bajo la situación actual (disponibilidad hídrica registrada en los sitios de origen). En general, los individuos de C. quitensis de ambos sitios presentaron evidencia de plasticidad, aumentando su eficiencia fotoquímica, largo y ancho foliar, y esfuerzo reproductivo bajo la condición de aumento en la disponibilidad hídrica. La magnitud del aumento en la respuesta plástica fue mayor en aquellos individuos provenientes del sitio más árido en comparación a sus con-específicos del sitio más húmedo. Si los actuales patrones de cambio climático se mantienen, las condiciones abióticas podrían volverse más favorables para C. quitensis, mejorando su desempeño ecofisiológico y permitiendo la expansión de su rango de distribución sobre la Antártica.Antarctica is characterized by extreme environmental conditions, which limit the establishment of vascular plants. These environmental conditions include low temperatures, short growing season and shortage of water and nutrients. Low water availability has been suggested as the main constraint to successful establishment, because it adversely affects the reproductive and physiological responses of plants. Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. (Caryophyllaceae) is one of the two native vascular plants that inhabit the Maritime Antarctic and its physiological performance and recruitment have been shown to be negatively affected by soil water stress in the Antarctica. Phenotypic plasticity and local adaptation would be two of the main strategies of C. quitensis to cope with adverse environmental conditions prevailing in the Antarctic continent. It has been suggested that, under a future climate change scenario, water availability will increase by 30-40%, improving the conditions for plant establishment. In this study we evaluated in a common garden experiment, conducted in growth chambers, the morpho-physiological plasticity and reproductive effort in C. quitensis individuals from two sites located in the Shetland Islands, under a simulated scenario of climate change (40% increase in water availability) and under the current situation (water availability recorded in the sites of origin). overall, individuals of C. quitensis of both sites showed a plastic response, increasing the photochemical efficiency, leaf width and length and reproductive effort under increased water availability. Plasticity was greater in those individuals from the more arid site as compared to con-specifics from a mesic site. If current climate change patterns are maintained, abiotic conditions could become more favorable for C. quitensis, improving ecophysiological performance and allowing the spread of its range in the Antarctic.
