Variación altitudinal de los atributos morfo-fisiológicos en dos especies de plantas alto-andinas y sus implicancias contra la fotoinhibición

Abstract

RESUMENLos ambientes de alta-montaña se caracterizan por presentar condiciones climáticas adversas para el desarrollo de las plantas. Dentro de estas condiciones climáticas destacan las bajas temperaturas del aire y del sustrato, la alta radiación lumínica y el déficit hídrico. Se ha documentado que la alta radiación lumínica y las bajas temperaturas típicas de la alta-montaña serían propicias para la fotoinhibición. No obstante, existen muchas plantas que pueden distribuirse de manera exitosa sobre gradientes altitudinales, sugiriendo la presencia de estrategias para lidiar con las condiciones climáticas adversas. En el presente estudio se evaluaron diferentes estrategias fotoprotectoras tanto morfológicas como fisiológicas que poseen las especies Taraxacum officinale G.Weber ex F.H.Wigg. (Asteraceae) y Phacelia secunda F.J.Gmel. (Hydrophyllaceae) creciendo en dos poblaciones. Se midieron los atributos morfológicos y fisiológicos en individuos de ambas especies creciendo a los 2.600 y 3.600 m, en Los Andes de Chile central. Los resultados muestran que en T. officinale variaron cuatro de los seis atributos morfológicos medidos entre las dos altitudes, no obstante P. secunda presentó variación con la altitud en todos sus atributos morfológicos. Por otro lado, los individuos de T. officinale que crecen a mayor altitud presentaron significativamente una mayor concentración de pigmentos implicados en el ciclo de las xantófilas, mientras que P. secunda no presentó diferencias, sugiriendo que T. officinale tiene una mayor capacidad para disipar la energía solar como calor. En ambas especies, el estado de desepoxidación fue mayor en aquellos individuos provenientes de la población de mayor altitud. Los resultados sugieren que mientras T. officinale posee una estrategia principalmente fisiológica para lidiar con las condiciones fotoinhibitorias de la alta-montaña, P. secunda posee una estrategia principalmente morfológica. No obstante estas estrategias más que ser excluyentes parecen ser complementarias. De esta manera, la presencia de una determinada especie en la zona de la alta-montaña dependerá en gran medida de las estrategias particulares que posea cada una de ellas para evitar la fotoinhibición por alta radiación y bajas temperaturas típica de las zonas de la alta-montaña de Chile central. Palabras clave:Ángulos foliares, bajas temperaturas, ciclo de las xantófilas, foto-protección, Los Andes. ABSTRACTHigh-mountain environments are characterized by stressful climatic conditions for the development of plants. Some of these conditions are low temperatures of air and soil, high radiation, and water shortage. It has been documented that high radiation and low temperatures are favorable conditions for inducing photoinhibition. Nevertheless, there are plant species that successfully live on extended altitudinal gradients, suggesting the presence of strategies to cope with stressful climatic conditions. In this study we assessed the different photoprotective strategies, both morphological and physiological in Taraxacum ...

Towards the top: niche expansion ofTaraxacum officinaleandUlex europaeusin mountain regions of South America

“…) and could be the result of several non‐exclusive factors such as phenotypic plasticity, genetic adaptation or biological interactions. For instance, Molina‐Montenegro and Cavieres () described for T. officinale a higher amount of pigments involved in the xanthophyll cycle in two populations growing in an altitudinal gradient in the Andes of central Chile (2600 and 3600 m). This characteristic is probably its main asset to avoid photoinhibition and to expand its niche into the areas of high solar radiation of the introduced range (i.e.…”

“…; CABI ; Stewart‐Wade et al . ; Molina‐Montenegro & Cavieres ). Taraxacum officinale has apomictic reproduction and in its introduced range can be found growing in sites with contrasting climates and disturbance regimes and shows a wide range of adaptability to light, being able to grow vigorously in full sunlight, or in diffused light in the shade of trees or buildings (Stewart‐Wade et al .…”

Plasticidad fenotípica en dos poblaciones antárticas de Colobanthus quitensis (Caryophyllaceae) bajo un escenario simulado de cambio global

“…La plasticidad fenotípica y la diferenciación ecotípica han sido sugeridos como los principales mecanismos que poseen las plantas para colonizar y establecerse en sitios con alto nivel de estrés (Sexton et al 2002, Molina-Montenegro & Cavieres 2010. La plasticidad fenotípica y la diferenciación ecotípica son dos estrategias complementarias, donde la plasticidad fenotípica puede inicialmente permitir el establecimiento de una especie, y una vez establecida la recombinación genética de fenotipos heredables podrían responder a la presión de selección local, obteniendo ecotipos adaptados con mayor adecuación biológica (Ellstrand & Schierenbeck 2000, Sexton et al 2002, Maron et al 2004.…”

Variación morfo-anatómica de Ribes ciliatum a lo largo de un gradiente altitudinal en el norte de la Sierra Nevada, México

“…El número de tricomas exhibió una variabilidad bimodal con incrementos en la altitud. Esta variación difi ere sustancialmente de lo registrado para otras especies, en las cuales el número de tricomas se incrementa a mayores altitudes (Cavieres, 2000;Molina-Montenegro, 2008;Molina-Montenegro y Cavieres, 2010). Se ha documentado que los tricomas funcionan como barreras protectoras a la radiación solar, debido a que hay un aumento en la exposición de las hojas a la radiación solar a medida que se asciende altitudinalmente.…”

“…La variabilidad ambiental se relaciona con factores tales como la radiación solar, la temperatura del aire, las propiedades del suelo y el défi cit hídrico (Molina-Montenegro, 2008; Molina-Montenegro y Cavieres, 2010;Cornelius et al, 2013). En consecuencia, las plantas modulan 19° 26' 55.4" 98° 46' 39.3" 2 3,366 19° 26' 16.2" 98° 45'10.0" 3 3,386 19° 26' 19.0" 98° 44' 55.9" 4 3,545 19° 24' 43.3" 98° 44' 59.3" Cuadro 1.…”