Si bien la especie es un concepto útil en biología, puede ser difícil saber dónde comienza una especie y dónde termina otra. Esto puede ser aún más difícil cuando las especies se hibridan. Zhiqiang Lu y sus colegas han examinado el problema investigando un complejo de especies de avellanos. En Annals of Botany, su nuevo estudio concluye que hay cuatro grupos que podrían llamarse especies. Pero la hibridación ha dejado su huella en su composición genética.
Hibridación ocurre en muchas comunidades de plantas. Puede actuar como un atajo evolutivo al aumentar la diversidad genética. Después de mezclar los genes de padres radicalmente diferentes, la descendencia puede producir mezclas entre los dos extremos y abrir nuevos nichos ecológicos. Estas nuevas poblaciones pueden luego formar nuevas especies o retrocruzarse con un progenitor. Comprender la hibridez puede ayudar a desentrañar la historia evolutiva de una población de plantas.
Lu y sus colegas examinaron un complejo de especies de avellano chino (Corylus chinensis–Corylus fargesii). Tomaron muestras de 322 árboles, al norte y al sur del río Yangtze en el centro de China.
“Debido a que las nueces y los granos son importantes para la identificación taxonómica, en primer lugar utilizamos 219 especímenes con nueces y granos recolectados en el campo en este estudio para análisis estadísticos morfológicos”, escriben Lu y sus colegas. “Finalmente se utilizaron un total de 17 rasgos. Luego se llevaron a cabo análisis estadísticos sobre los rasgos morfológicos y se identificaron grupos fenotípicos a través del análisis de componentes principales (PCA) usando el software PAST 3.0”.
Estos datos sobre las propiedades físicas de la planta se combinaron con el genotipado. Los botánicos descubrieron que no era necesario secuenciar cada árbol. “Debido a que la mayoría de los individuos de la misma población siempre compartieron las mismas secuencias sin variación dentro de la población, no secuenciamos los 322 árboles de las 44 poblaciones. En total, secuenciamos 260 árboles para tres fragmentos de ADN. Obtuvimos 520 cpDNA (matK y rbcL) y 538 secuencias ITS (incluidas las secuencias clonadas), y alineamos los datos de la secuencia mediante corrección manual utilizando MAGA v5”.
Además de las plantas, el equipo examinó los datos climáticos. Analizar en qué condiciones crecieron las plantas podría ayudar a revelar sus nichos. Sus resultados chocaron con lo que se pensaba anteriormente sobre la avellana en China.
“Nuestros análisis estadísticos de los rasgos morfológicos revelaron cuatro grupos que son en gran medida inconsistentes con las clasificaciones anteriores”, escriben Lu y sus colegas. “Por ejemplo, el conglomerado A incluye poblaciones adscritas a las dos variedades de C. chinensis, mientras que algunas poblaciones previamente identificadas como la variedad original de C. chinensis también se ubicaron en los conglomerados B y C, junto con aquellas previamente identificadas como la variedad original de C. chinensis. C. fargesii o var. latifolia. Estos nuevos grupos fenotípicos fueron delimitados estadísticamente por apariencia de la corteza, cuatro caracteres de brácteas, ancho de la hoja, relación largo/ancho de la hoja, número de nervios laterales, longitud del pecíolo, tallo de la infrutescencia, relación largo/ancho de la nuez y pubescencia en el ápice de la nuez. , la mayoría de los cuales han sido descartados en delimitaciones de especies anteriores.”
Este análisis fue confirmado por los datos genéticos, que identificaron tres grupos, y un cuarto puede haber sido retrocruzado con un grupo adyacente.
Los científicos también escriben que había diferencias detectables en sus ubicaciones físicas. “También es interesante que los cuatro grupos fenotípicos mostraron una gran diferenciación de nicho. Cuatro grupos mostraron un aislamiento geográfico completo o parcial, con distribuciones discontinuas o en gran parte alopátricas. El aislamiento geográfico debería haber contribuido en gran medida al aislamiento entre grupos de las distribuciones actuales. Aunque los rangos de distribución tanto del conglomerado C como del conglomerado D se superpusieron, sus altitudes preferidas fueron diferentes, lo que puede resultar en un aislamiento reproductivo, pero no un aislamiento completo. Por lo tanto, las diferenciaciones de nicho fueron distintas entre cada par de los cuatro grupos”.
Los resultados muestran que la diversidad del avellano en China es el resultado de la hibridación repetida. Hazel en China hoy es una instantánea de un patrón cambiante de colonización, mestizaje y diferenciación. Los autores esperan estudiar más a fondo hasta qué punto las barreras geográficas y genéticas crearon estas especies de avellanos.
