Algunas plantas pueden “escapar” del estrés por sequía acelerando sus ciclos de vida, minimizando la pérdida de agua y asignando más recursos a las raíces cuando hay agua disponible. Más de la mitad de las peores malezas del mundo son anuales y se encuentran en regiones áridas o semiáridas. Comprender cómo algunas malezas pueden tolerar o escapar del estrés hídrico puede ayudar a predecir la distribución de malezas en el futuro.

Doctores Shana Welles y jennifer funk de Chapman University y UC Davis estudiaron el invasor rábano silvestre de California (híbrido entre Raphanus raphanistrum y R. sativus) poblaciones a través de un gradiente de aridez en California. Los científicos encontraron que Los rábanos silvestres invasivos de las regiones áridas florecen antes y crecen de manera diferente a las poblaciones silvestres de las regiones del sur y los rábanos cultivados.. Si bien no hubo diferencias claras en las poblaciones silvestres a lo largo del gradiente latitudinal, este es el primer estudio que documenta el escape a la sequía y la tolerancia del rábano silvestre de California. Los investigadores han trabajado recientemente en el evolución de las invasoras Salsola ryanii planta que pueden formar plantas rodadoras y la plasticidad fenotípica de la artemisa de California, Artemisia californica.

Dos rábanos silvestres (Raphanus raphanistrum y R. sativus) se introdujeron en el siglo XIX en California. Las dos especies se hibridaron, lo que condujo al invasor rábano silvestre de California que ha reemplazado a todos los nativos. R. raphanistrum.

Los científicos recolectaron semillas de seis poblaciones silvestres en California y también compraron semillas de cinco variedades de rábano cultivadas. Las semillas se pesaron y las plantas se cultivaron bajo dos regimientos de riego ("alto" y "bajo") fuera de la Universidad de Chapman durante dos años. Los investigadores midieron el crecimiento de las plantas, el intercambio de gases, la tasa fotosintética, la eficiencia del uso del agua, la masa foliar por área y, después de cosechar algunos de los rábanos después del primer año, midieron la concentración de nitrógeno (N) de las hojas y el peso seco de las partes de la planta por encima y por debajo del suelo. En el segundo año, se cultivaron nuevamente dos poblaciones silvestres en condiciones de suelo con menos nutrientes.

Welles y Funk encontraron que las variedades de rábano cultivadas tenían una floración retrasada, más biomasa subterránea y menor masa de hojas por área que las poblaciones silvestres. Las poblaciones de rábanos silvestres de California de las regiones áridas florecieron antes que las del norte, pero en general, la plasticidad fenotípica no difirió a lo largo del gradiente latitudinal.

La aridez se correlacionó negativamente con los días hasta la madurez y las plantas que florecieron antes tuvieron una alta adquisición de recursos, concentración de N foliar y tasa de crecimiento. En general, el estrés hídrico redujo la tasa fotosintética, menor masa foliar por área (LMA) pero mayor concentración de N foliar.

“[M]ientras LMA aumenta a lo largo de los gradientes de aridez a escala global, las plantas anuales que exhiben una estrategia de escape a la sequía podrían beneficiarse más al maximizar las tasas de asimilación de carbono y crecimiento para florecer y sembrar antes del inicio de la sequía de verano”, Welles y Funk escribió.

"Por lo tanto, es ventajoso crear hojas más delgadas (LMA bajo) para maximizar la asimilación de carbono, lo cual es consistente con nuestras observaciones en este estudio".

“Se necesitan con urgencia estudios, como este, que examinen hasta qué punto las especies invasoras se adaptan al cambio climático para mejorar los modelos de distribución de especies invasoras”.