La diversidad genética de las especies y poblaciones de plantas generalmente se considera el principal determinante del cambio evolutivo, y la reducción de la diversidad representa una amenaza para su supervivencia a largo plazo. La diversidad epigenética ahora se reconoce como otra capa de variación hereditaria con posibles consecuencias adaptativas. La variación epigenética es el resultado de la metilación del ADN y el estado modificado de la cromatina y, a menudo, se hereda durante generaciones en las poblaciones de plantas. Una característica definitoria que diferencia la variación epigenética de la variación genética es la capacidad de exhibir modificaciones en respuesta a factores ambientales. Esto sugiere que la diversidad epigenética a veces podría aliviar la pérdida de diversidad genética y proporcionar un mecanismo de "respaldo evolutivo" para las plantas silvestres que enfrentan estrés ambiental.

Individuos en flor de cuatro de las catorce especies incluidas en este estudio. Las endémicas restringidas Convolvulus boissieri y Erodio cazorlanum a la izquierda, y sus congéneres generalizados Convolvulus arvensis y cicutarium de erodio A la derecha. Crédito de la imagen: CM Herrera.

En su nuevo estudio en AoBP, Medrano et al. investigar esta hipótesis por comparando la diversidad genética y epigenética de siete pares de especies cogenéricas en el sureste de España. Cada par comprendía una especie endémica con un rango restringido que ocupaba ambientes estresantes y otra con una distribución amplia que ocupaba hábitats más favorables. Todas las poblaciones estudiadas exhibieron niveles moderados a altos de polimorfismo genético. Sin embargo, contrariamente a las expectativas, las poblaciones de especies endémicas restringidas y extendidas no diferían en la diversidad genética o epigenética promedio en la región de estudio. Estos resultados sugieren que una mayor diversidad epigenética podría aliviar la pérdida de diversidad genética en algunas poblaciones de plantas endémicas, pero otras características de las plantas son esenciales para comprender completamente la relación entre las diversidades genética y epigenética. Los autores sugieren que el trabajo adicional debería centrarse en los efectos que otros rasgos intrínsecos de las plantas (p. ej., forma de vida) y características de la población (p. ej., tamaño, aislamiento) pueden tener en los patrones comparativos multiespecies de covariación genética y epigenética en esta región mediterránea o en otros lugares.

Este artículo fue publicado como parte del AoBP Número especial titulado La ecología y la genética de la diferenciación de poblaciones en plantas.

Lo más destacado de la investigación

Mónica Medrano es investigadora en Ciencias de las Plantas que actualmente trabaja en la Estación Biológica de Doñana del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, cuya investigación está motivada por la cuestión fundamental de comprender cómo las plantas interactúan y se adaptan a su entorno biótico y abiótico. En su carrera anterior, trató de responder preguntas relacionadas con la evolución floral, las estrategias de reproducción sexual y cómo ciertos rasgos florales influyen en los sistemas de apareamiento en las plantas con flores. También ha abordado temas relacionados con la genética de poblaciones y la conservación de plantas endémicas. Más recientemente, ha estado involucrada en una línea de investigación que tiene como objetivo dilucidar el papel de los procesos epigenéticos en poblaciones y comunidades naturales, y evaluar la importancia de la epigenética en procesos micro y macroevolutivos en angiospermas.