La diversidad genética en áreas forestales restauradas sorprende a los científicos

Al comparar tres remanentes forestales de Bosque Atlántico con dos áreas en proceso de restauración, los investigadores no observaron diferencias significativas

Por Karina Toledo

Agência FAPESP – Al comparar la diversidad genética vegetal de tres remanentes forestales de Bosque Atlántico con la de dos áreas en proceso de restauración, todas ubicadas en el interior de São Paulo, científicos de la Agencia Paulista de Tecnología de Agronegocios (APTA) no observaron diferencias significativas en la mayoría de los parámetros analizados.

Únicamente en términos de riqueza alélica (la cantidad de alelos distintos en una misma región del genoma) y de riqueza de alelos privados (exclusivos de una determinada población) los porcentajes encontrados en las áreas nativas fueron mayores con relación a las reforestadas.

El análisis, realizada con el apoyo de la FAPESP, se centró en cuatro especies con potencial fitoterapéutico: el tejeyeque (Centrolobium tomentuosum, antiinflamatorio y antileishmaniasis), la quina colorada (Myroxylon peruiferum, antibiótica y analgésica), el huesillo (Casearia sylvestris, anticancerígena) y la timborana (Piptadenia gonoacantha, antioxidante).

Estos datos fueron presentados por la investigadora Maria Imaculada Zucchi, de APTA, durante la 7ª Reunión de Evaluación del Programa BIOTA-FAPESP, realizada en São Paulo el día 7 de agosto.

“La diversidad genética está directamente relacionada con la longevidad de una población y con su capacidad de evolucionar en respuesta a los cambios ambientales. No obstante, hace algunas décadas, los proyectos de restauración se implementaron con alta diversidad interespecífica [muchas especies distintas], pero se le dio escasa o nula atención a la diversidad intraespecífica [semillas oriundas de pocas matrices de cada especie]. Por este motivo, el resultado del estudio nos sorprendió”, dijo Zucchi.

El uso de semillas recolectadas en una pequeña cantidad de matrices, explicó la investigadora, puede restringir la base genética en las áreas de restauración forestal, lo que redunda en una población constituida por plantas emparentadas.

“Inicialmente, no se detecta ningún problema. Con todo, al llegar a la fase reproductiva, habrá un gran número de cruzamientos entre individuos emparentados, lo que causa endogamia y puede derivar en un aumento de la frecuencia de alelos deletéreos o letales en esas poblaciones, llevándolas a la disminución o a la declinación”, explicó Zucchi.

Otra consecuencia de la utilización de plantas con base genética restringida en áreas de reforestación es el llamado “efecto fundador”, es decir, el establecimiento de una nueva población compuesta por una pequeña cantidad de genotipos.

Para verificar si ciertas áreas reforestadas de São Paulo estaban padeciendo este fenómeno, los científicos de la APTA y alumnos del Programa de Posgrado en Genética y Biología Molecular del Instituto de Biología (IB) de la Universidad de Campinas (Unicamp) recolectaron muestras de las cuatro especies fitoterapéuticas en la región de Cosmópolis, en proceso de restauración hace 54 años, y en Iracemápolis, en restauración hace 24 años.

También recolectaron en remanentes de la Estación Ecológica de Caetetus, dependiente del Instituto Forestal y ubicada en la región de Gália; en la Unidad de Investigación y Desarrollo de Tietê (UPD-Tietê), de APTA, y en el Área de Relevante Interés Ecológico (ARIE) Mata de Santa Genebra, en el municipio de Campinas.

En total, se recolectaron 414 muestras de tejeyeque, 182 de quina colorada, 546 de huesillo y 394 de timborana. De ese total, se seleccionaron 20 matrices productoras de semillas de cada especie con la intención de estudiar el índice de cruzamiento. El paso siguiente consistió en hacer la extracción de ADN de las muestras, el genotipado –mediante un método análogo al que se emplea los test de paternidad humanos– y el cálculo de las frecuencias de los diferentes alelos encontrados.

De acuerdo con Zucchi, no hubo una diferencia significativa entre las áreas estudiadas en la mayoría de los parámetros de diversidad genética, que contempla diversos factores poblacionales, tales como la cantidad de individuos heterocigotos encontrados, por ejemplo.

Se halló una diferencia pequeña en los porcentajes de riqueza alélica. En el caso del huesillo, los porcentajes fueron del 64% en las áreas naturales y del 36% en las áreas restauradas. Para la quina colorada, fueron del 54% y el 46%, respectivamente. Para el tejeyeque, fueron del 52% y del 48%, y para la timborana, del 56% y el 44%.

Los investigadores también compararon los valores de los llamados alelos privados, aquéllos que son exclusivos de la población estudiada. En ese caso quedó más evidente la discrepancia entre áreas: para el huesillo, los porcentajes fueron del 92% en los remanentes en relación con el 8% en las áreas restauradas. En el caso de la quina colorada, los porcentajes fueron del 74% y el 26%, respectivamente. Para el tejeyeque fueron del 70% y el 30%, y para la timborana, del 68% y el 32%.

Una posible explicación para la escasa variación en los parámetros de diversidad genética sería la existencia de un flujo de genes de remanentes para las áreas reforestadas próximas, un proceso que, según Zucchi, quedó evidente al analizar los datos de la quina colorada.

“Los ejemplares jóvenes de las áreas restauradas poseían alelos que no eran comunes a los ejemplares adultos de la misma área, pero eran similares a los alelos hallados en adultos de remanentes forestales cercanos, lo que sugiere la existencia de flujo génico del área natural hacia el área restaurada”, comentó la investigadora.

El estudio de la tasa de cruzamiento mostró que las especies investigadas presentan un sistema mixto de cruzamiento, es decir, pueden tanto autofecundarse (autogamia) como cruzarse con otros ejemplares de la misma especie (alogamia). La excepción fue el tejeyeque, que exhibió una tendencia a la alogamia.

“Al elaborar un proyecto de conservación, una de las primeras cosas que deben estudiarse son los índices de cruzamiento, para entender de qué manera las especies se reproducen. Esto es importante para calcular cuántas matrices distintas se utilizarán en una determinada área con el fin de asegurar la diversidad genética necesaria, por ejemplo”, explicó Zucchi.

Genómica poblacional

Durante las últimas décadas, según Zucchi, la restauración forestal ha dejado de constituir el simple plantío de árboles para recubrir un área deforestada, transformándose en la ciencia que apunta a reconstruir interacciones ecológicas complejas en comunidades vegetales degradadas por las acciones antrópicas.

En un artículo publicado en el Journal of Biotechnology and Biodiversity, científicos de APTA y de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la Universidad de São Paulo (USP) discuten de qué modo los conceptos de la genética de poblaciones pueden contribuir para que las políticas de restauración sean aún más eficientes.

“Indicadores de diversidad genética de poblaciones, asociados con otras herramientas de conservación, son importantes para que logremos implementar áreas reforestadas con los niveles mínimos de riqueza alélica y de diversidad genética, que ayudarán en la conexión de remanentes naturales, restaurando los procesos ecológicos y asegurando ecosistemas funcionales biológicamente factibles y perpetuados en el tiempo”, opinó Zucchi.