Las lecciones que nos enseñan los robles y encinas para hacer frente al cambio climático

La sindemia de la covid-19 ha hecho patente el éxito del trabajo conjunto y la colaboración internacional entre científicos con diferentes competencias y conocimientos.

Ahora, más que nunca, la suma de inteligencias múltiples es imprescindible para hacer frente a otra de las grandes, si no la más importante, de las amenazas que se ciernen sobre la humanidad: la pandemia ambiental.

El cambio climático es el enorme riesgo ambiental de nuestros tiempos que causa y potencia los retos sociales. Entre ellos, la respuesta de la ciencia y la sociedad para hacerle frente.

El pasado 21 de marzo, el Día Internacional de los Bosques hizo que retomásemos la lectura de un artículo de octubre de 2020 de Investigación y Ciencia (nº 529), titulado Los Reyes del Bosque. En él se muestran, gracias a la genómica, las claves del éxito evolutivo de los robles y las encinas, árboles de los que podemos extraer alguna lección.

Hace 50 millones de años, en los albores del Eoceno, en una Tierra más cálida y húmeda, comenzó la dispersión y diversificación de uno de los géneros de plantas leñosas de mayor importancia ecológica y económica del planeta: los árboles del género Quercus, que incluye los conocidos robles, encinas y alcornoques.

La carrasca milenaria de Lecina (Quercus ilex) en Lecina-Bárcabo (Huesca, España), árbol europeo del año 2021. Ayuntamiento de Lecina / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Desde entonces, la evolución de los representantes de este género a partir de una única población indiferenciada ha resultado en más de 400 especies que se extienden en la actualidad por los cinco continentes. Este gran número de especies ha ofrecido un gran reto de clasificación a los botánicos, ya que el género Quercus presenta problemas taxonómicos y nomenclaturales. Esto es debido a lo frecuente de las hibridaciones e introgresiones, así como al dimorfismo foliar intraespecífico, dependiendo de la edad del individuo, la zona del árbol o la estación del año.

Hasta los avances de la genómica, apenas se podía especular acerca de su historia evolutiva, a consecuencia de los huecos en los registros fósiles y las dificultades para deducir los episodios evolutivos de las especies actuales.

Cuando se desciende a nivel de especie, las variaciones hacen difícil distinguir a los Quercus emparentados. Existe casi tanta variación intraespecífica, resultado de las respuestas plásticas al entorno y de la variación genética entre individuos, como variación interespecífica. Además, solo se hibridan con los de su mismo grupo. Todo ello dificulta su clasificación.

A la vez, las variedades manifiestan una gran capacidad para hibridarse con otras muchas: son promiscuas. El genoma de estos árboles es un mosaico modelado por dos grandes mecanismos evolutivos: especiación e hibridación.

Ejemplar del género Quercus en Roblelacasa (Guadalajara, España). Imagen cortesía de César Ullastres, Author provided

Las aproximaciones genómicas han permitido reconstruir el origen y la diversificación del género Quercus. Hay dos linajes que se distinguen morfológicamente por sus hojas: los rojos (sección Lobatae) tienen las hojas con lóbulos puntiagudos, mientras que los blancos (sección Quercus) poseen hojas con lóbulos redondeados. Presentan, además, diferencias en el periodo de maduración y la composición de nutrientes del fruto (glande o bellota).

En términos evolutivos y de su relación con los ecosistemas, existen adaptaciones a estos linajes. Así, los insectos fitófagos reconocen las diferencias y la mayoría forman grupos adaptados a uno u otro tipo. Incluso las micorrizas, hongos que conectan las raíces vegetales con los nutrientes del suelo, parecen ser capaces de distinguir con qué linaje quieren establecer la relación simbiótica.

Por otro lado, los árboles de los linajes rojo y blanco suelen compartir el hábitat. Y han elaborado, de modo independiente, soluciones para los mismos problemas ecológicos: la disponibilidad de agua y la intensidad del régimen de incendios.

Ambos linajes coexisten, con una peculiaridad muy interesante: los parientes lejanos acostumbran a crecer juntos, mientras que los miembros del mismo linaje no suelen hacerlo. Parece que el factor determinante de este patrón de convivencia es que ninguna especie es capaz de dominar todos los hábitats.

Se observan procesos de cooperación primitiva, como el hecho de que puedan crecer juntos por su vulnerabilidad diferente a las enfermedades. Incluso existen indicios de que se prestan ayuda en los delicados momentos de brotar y enraizar.

Melojar (bosque de roble melojo o rebollo, Quercus pirenaica). Esetena / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Todas estas particularidades se han descubierto gracias a que se ha podido dilucidar el proceso de especiación del género hasta llegar a la misma base del árbol familiar, como resultado de la colaboración de investigadores de diferentes disciplinas y varios países.

Esto es una prueba de que la ciencia, en biología, alcanza ya la estrategia y las dimensiones de colaboración científica de lo que se llama, en política científica, big science (gran ciencia). Esta habitualmente se ejemplifica con la investigación en física de altas energías, astrofísica o fusión nuclear.

La historia de estos árboles es un relato de notable éxito evolutivo que ha de contar a la hora de predecir la respuesta ante el cambio climático y elaborar planes de gestión que aseguren su supervivencia.

Lecciones del éxito

Esta historia de los robles es atractiva por lo que cuenta sobre la cooperación, pero también por el mero hecho de ser historia, en el doble sentido de algo que ha acontecido y de su relato (res gestae e historia rerum gestarum, en términos clásicos). Las ciencias nos revelan las relaciones sistemáticas que conforman nuestro entorno, y las ciencias evolutivas también nos enseñan su historia.

El avance de las estrategias de big science no puede más que darnos esperanzas de que juntos podemos avanzar en el conocimiento y solución de uno de los mayores retos a los que nos enfrentamos como especie dominadora de este planeta. Se trata del cambio climático, causado por nuestras acciones y para cuya solución solo caben la cooperación y el altruismo.

Es fundamental ser capaces de entender que las medidas necesarias para frenar esta amenaza tienen que venir de lo colectivo, olvidándonos de nacionalismos o intereses cortoplacistas. Pero también de lo individual, de nuestras pequeñas acciones, que sumadas contribuirán a retrasar y mitigar los efectos sobre la vida en nuestro planeta.

La respuesta a la pandemia de covid-19 constituye otro ejemplo de big science, aplicado a la virología y cimentado en la investigación básica realizada en años anteriores, en la experiencia y conocimiento acumulado por los grupos de investigación. Pero también, y es relevante señalarlo, en una estrategia de colaboración científica, con el apoyo de la estrategia económica y de política científica.

La historia de los árboles del género Quercus nos enseña que la fragilidad disminuye con la cooperación y una cierta diversidad. También que cualquier especie tiene un impacto en su mudable entorno, y no solo la nuestra. Esta, nuestra especie, que a través de las ciencias vislumbra el funcionamiento sistemático y la historia de todas las demás, tiene, por eso, una especial capacidad de acción sobre ellas.

Esta capacidad implica una gran responsabilidad, lo que significa una magnífica oportunidad de cuidar la biodiversidad de nuestro planeta, frenando el cambio climático, y de escribir un siguiente capítulo de la historia natural más luminoso que el presente.

Una versión ampliada de este artículo ha sido publicada en el blog de la Asociación Española para el Avance de la Ciencia Diálogos entre ciencia y democracia.

Víctor Ladero, Científico Titular, Instituto de Productos Lácteos de Asturias (IPLA - CSIC) ; Armando Menéndez Viso, Profesor de Filosofía, Universidad de Oviedo; Emilio Muñoz Ruiz, Profesor de Investigación. Unidad de Investigación en Cultura Científica del CIEMAT y Jesús Rey Rocha, Investigador Científico en Ciencia, Tecnología y Sociedad

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.