Hacia el Norte y hacia arriba: los Prados sudafricanos nutren la colonización de las «islas del cielo» de África tropical.

• Un nuevo estudio analiza la evolución de plantas de las cimas de las montañas de África tropical.
• Las especies afroalpinas del género Helichrysum se habrían originado a partir de ancestros vecinos que ya ocupaban las zonas montanas de las mismas montañas.

Recientemente, los miembros del grupo de investigación que lidera el proyecto AFROMONT han publicado un artículo titulado: Repetidamente hacia el norte y hacia arriba: los prados sudafricanos nutren la colonización de las conocidas como «islas del cielo” de África tropical en el género Helichrysum (Compositae).

Este trabajo ha sido posible gracias a la colaboración internacional de investigadores e investigadoras de numerosas instituciones coordinadas por la Unidad de Sistemática y Evolución de Plantas Vasculares de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), asociada al Consejo Superior de Invesitgaciones Científicas (CSIC) a través del Instituto Botánico de Barcelona. Todos juntos han sumado esfuerzos para contribuir al conocimiento de la evolución de la flora de una región biogeográfica única, a través de un muestreo global muy notable de uno de sus géneros más icónicos.

En el continente africano los principales centros de biodiversidad son la región Afromontana y la región Afroalpina, que contrastan con el resto de hábitats más áridos y cálidos del continente por el hecho de que ofrecen espacios húmedos y templados en las partes más altas de las montañas. Estas regiones, distribuidas principalmente alrededor del rift del este de África, como lo son el Monte Kilimanjaro en Tanzania o el Monte Kenia en Kenia, además de ser muy diversas, son ricas en plantas endémicas, es decir, en especies que son exclusivas de un área geográfica concreta. Sin embargo, los procesos evolutivos que han originado esta extraordinaria diversidad son de momento poco conocidos.

Para contribuir a entender mejor el origen y la evolución de la flora de los hábitats mencionados, se ha estudiado el género Helichrysum (Compositae), uno de los más ricos en especies de estas montañas. Además, el ejemplo de Helichrysum, que tiene orígenes sudafricanos y habría migrado hacia el norte, contrasta con el resto de estudios sobre la flora afroalpina de origen euroasiático, que muestran una dispersión hacia el sur desde las zonas templadas del hemisferio norte.

Con este propósito, se llevaron a cabo análisis basados en secuencias de ADN para establecer las relaciones de parentesco entre las especies, y, posteriormente, análisis de datación y biogeografía para situar el origen de los diferentes linajes en el tiempo y el espacio, para así ver la direccionalidad de las migraciones en toda su distribución. Primeramente, se generaron secuencias de aproximadamente 1000 genes nucleares para unas 300 especies (un 50% del género) utilizando la técnica de secuenciación de nueva generación llamada “target-*enrichment”. Con estos datos, se construyeron un par de árboles de especies usando dos aproximaciones metodológicas diferentes (la concatenación y la coalescencia), que dieron resultados muy similares y con soporte estadístico. La reconstrucción de la historia biogeográfica apoya el origen sudafricano de Helichrysum, concretamente en la región árida, y sugiere la región de prados de las montañas Drakensberg -que forman parte del archipiélago afromontano- como centro de diversificación y principal fuente de linajes de África tropical, colonizados varias veces a lo largo del Mioceno y el Pleistoceno, y extra-africanos del grupo. De hecho, diferentes linajes habrían colonizado la región Mediterránea, Asia, América y Madagascar desde varias regiones del continente africano.

Uno de los resultados más interesantes es que las especies que viven solo en las partes más altas, las afroalpinas, se habrían originado a partir de ancestros vecinos, que ya ocupaban las zonas montanas de las mismas montañas, y no a partir de ancestros de las zonas templadas euroasiáticas como es el patrón más común y conocido hasta ahora. El origen de estas especies habría coincidido con los periodos de formación de estas montañas volcánicas y con el inicio de los ciclos glaciales. Así pues, la combinación de estos fenómenos habría creado las condiciones para la aparición de nuevas especies y habría facilitado el flujo genético entre montañas, aumentando la conectividad entre regiones templadas y creando nuevos hábitats. En definitiva, contribuyendo a la diversidad y evolución de la flora de estas regiones conocidas como “islas del cielo” de África tropical.

Instituciones colaboradoras que han participado en el trabajo: Departamento de Botánica de la Universidad de Salamanca, España; Department of Biological Sciences, University of Memphis, EE. UU.; Natural History Museum, University of Oslo, Noruega; University of the Witwatersrand, Suráfrica; South African National Biodiversity Institute, Sudáfrica; Department of Plant Biology and Biodiversity Management, Addis Ababa University, Etiopía; Department of Botany, Charles University in Prague, República Checa; Institute of Botany, Academy of Sciences of the Czech Republic, República Checa; Meise Botanic Garden, Bélgica; Herbier du Parc Botanique et Zoologique de Tsimbazaza (PBZT), Madagascar; Department of Botany, Swedish Museum of Natural History, Suecia.

Artículo de referencia:

Blanco-Gavaldà, C.; Galbany-Casals, M.; Susanna, A.; Andrés-Sánchez, S.; Bayer, R.J.; Brochmann, C.; Cron, G.V.; Bergh, N.G.; Garcia-Jacas, N.; Gizaw, A.; et al. Repeatedly Northwards and Upwards: Southern African Grasslands Fuel the Colonization of the African Sky Islands in Helichrysum (Compositae). Plants 2023, 12, 2213. Doi: 10.3390/plants12112213

Texto: Carme Blanco