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Importancia de las islas en el estudio de la especiación: el ejemplo de las Centaureas de Cerdeña

Este trabajo se realizó gracias a la colaboración de investigadores del Instituto Botánico de Barcelona con investigadores de la Universidad de Sassari (Cerdeña, Italia) y un investigador de la Unidad Asociada al CSIC -Sistemática y Evolución de Plantas Vasculares- de la Universidad Autónoma de Barcelona.

La cuenca mediterránea es un hotspot de la biodiversidad, donde las islas juegan un papel clave debido a su alta diversidad biológica, el grado de endemicidad y la presión humana. Una de estas islas, Cerdeña, es un buen laboratorio evolutivo especialmente para el estudio de géneros complejos como Centaurea gracias a su relativo aislamiento desde hace millones de años. En particular, las especies endémicas de Centaurea sección Centaurea de Cerdeña ofrecen un interesante caso de estudio sobre la evolución de las plantas en las islas continentales.

En este estudio, publicado en la revista PLoS ONE, intentamos descifrar los procesos que conducen a la diversificación de Centaurea en Cerdeña utilizando un marcador nuclear heredado por ambos padres (herencia biparental) y varios marcadores plastidiales de herencia materna. Los marcadores nucleares no ayudaron a la resolución del proceso de especiación dentro de las especies de Centaurea de Cerdeña, debido a la poca variabilidad de la región ITS y, además, encontramos que las diversas copias están compartidas entre varias especies. Sí ayudaron, en cambio, a reforzar la hipótesis de una relación de C. paniculata, una especie del arco toscano, con C. filiformis y C. ferulacea de Cerdeña. Los resultados obtenidos con los marcadores plastidiales fueron más reveladores. Gracias a ellos descubrimos la presencia de cinco linajes de Centaurea en la isla (Fig. 1). Tres linajes se corresponden con tres especies: C. ferulacea, C. filiformis y C. horrida. Los dos linajes restantes, sin embargo, ponen en relieve la compleja historia evolutiva de C. corensis y C. magistrorum, dos especies poliploides (tetraploide y triploide respectivamente). Los tres primeros linajes se han conservado puros en Cerdeña salvo en algunas localidades donde se ha producido contacto entre dos especies; en cambio, las poblaciones del continente tienen casi siempre haplotipos mezclados debido a la falta de aislamiento, lo que hace más difícil la interpretación de la especiación.

Fig 1. Localidades muestreadas y red de haplotipos plastidiales. A, Localización de las poblaciones muestreadas codificadas como formas geométricas, y haplotipos para cada especie y población identificados con colores tal como se indica en la leyenda. B, Red de haplotipos obtenida mediante el análisis de los marcadores plastidiales rpl16, rpl32-trnLUAG, rps4-trnT-trnL, trnG e ycf3-trnS; los números correlacionan cada haplotipo a una especie y población.

El estudio propone múltiples eventos de colonización desde el continente a partir de los linajes de Centaurea deusta y Centaurea paniculata, y quizás otros, que habrían dado lugar a la diversidad actual de Centaurea en Cerdeña. Una colonización siguió probablemente la vía del sur a través de la conexión terrestre entre el continente, la Placa de Calabria y la isla de Cerdeña. Un segundo camino siguió una conexión por el norte, probablemente a través del archipiélago Toscano. También se discuten las implicaciones de estos hallazgos en los esfuerzos de conservación para las centaureas endémicas en Cerdeña.

Más información:

López-Alvarado, J., Mameli, G., Farris, E., Susanna, A., Filigheddu, R., Garcia-Jacas, N. 2020. Islands as a crossroad of evolutionary lineages: A case study of Centaurea sect. Centaurea (Compositae) from Sardinia (Mediterranean Basin). PLoS ONE 15(2): e0228776. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0228776

 

Autores: Núria Garcia-Jacas, Alfonso Susanna, y Javier López-Alvarado

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