•Alrededor de 200 especies dominan
muchos de los bosques templados del país, y de éstas,
más de la mitad son endémicas.
• Actualmente, Ken Oyama Nakagawa, director del CIEco, y sus
colaboradores, elaboran el árbol filogenético para
establecer las relaciones evolutivas entre las especies y entender
el desarrollo de caracteres que diferencian a cada una
De
las aproximadamente 600 especies de encinos que se conocen en el mundo,
alrededor de 200 viven en las principales cordilleras del país,
y de ellas, más de la mitad son endémicas.
México
es considerado uno de los centros de diversificación de encinos
más importantes del orbe. Tras estudiar su distribución,
ahora se conoce cuáles son las regiones que albergan el mayor
número, y donde se localizan las especies endémicas.
En
el Laboratorio de Ecología Genética y Molecular, del
Centro de Investigaciones en Ecosistemas (CIEco) de la UNAM, campus
Morelia, Ken Oyama Nakagawa dirige una investigación sobre
la ecología, genética, conservación y aprovechamiento
de los encinos.
Este género de árboles y arbustos (Quercus) tiene gran
importancia biológica, pues por su abundancia son especies
dominantes en los bosques templados y subtropicales del mundo.
“Los
encinos son lo que en ecología se conoce como especies clave,
es decir, muy importantes en los ecosistemas porque forman una extensa
y compleja red de interacciones con otros organismos como hongos,
bacterias, insectos y plantas epifitas, entre las que se hallan las
orquídeas y los helechos”, dijo el director del CIEco.
Hipótesis
Debido
a que ocupan nichos ecológicos muy diversos, los encinos constituyen
un buen modelo para estudiar procesos evolutivos como las radiaciones
adaptativas y la formación de especies.
En
el país, hay múltiples formaciones montañosas
con distintos orígenes y tipos de clima que generan varios
hábitats, que pueden ser ocupados por diferentes especies y
generar la diferenciación y diversificación de éstas.
Por
otro lado, la diferenciación de las estructuras reproductivas
de las especies, así como el desplazamiento temporal de eventos
como la floración, entre otros, impiden el entrecruzamiento
de individuos de distintos grupos.
“En
el caso de algunos encinos, esas barreras reproductivas no están
tan desarrolladas, por lo que individuos distintos pueden aparearse
y tener descendencia. Este fenómeno permite la hibridación
o el entrecruzamiento de grupos diferentes, pero cercanos evolutivamente.
Ésta es una de las hipótesis más importantes
para explicar la existencia de una gran variedad”, señaló
el investigador.
Coevolución
En
un ecosistema, las diferentes especies forman una red diversa y compleja
en la que todo tiene que ver con todo. En cuanto a los encinos, interactúan
de manera especializada con avispas Cynipidae.
Se
conocen más de mil especies de esa familia de insectos y más
de la mitad son específicas de los encinos; a esta interacción
dependiente entre dos organismos que pertenecen a diferentes grupos
taxonómicos, se le denomina coevolución.
Al
ovipositar en una hoja o en cualquier otra estructura de un encino,
una avispa hembra induce en ella la formación de estructuras
llamadas agallas, que envuelven sus huevos, los protege y facilitan
su desarrollo. Las larvas del insecto no se comen la hoja, sólo
los nutrientes que están disponibles en las agallas. Se piensa
que las larvas del insecto inducen a la planta a producir una sustancia
análoga a una hormona del crecimiento, que estimula el desarrollo
y la formación de esas estructuras de tejido vegetal.
“Se
pensaba que para cada grupo de encinos había una agalla determinada,
y sí, hay casos de encinos mexicanos que interactúan
con una sola especie de avispa, pero también se ha visto que
una especie puede tener muchas agallas emparentadas, todas de la misma
familia taxonómica. Esto significa que en la evolución
unas agallas se acoplaron una a una (una agalla a una planta), pero
también varias se acoplaron a una sola planta”, explicó
Oyama Nakagawa.
Unas
avispas pueden inducir agallas en las hojas, otras en las ramas, el
tronco, las raíces o incluso las flores, que duran sólo
unas cuantas semanas. Con todo, en algunas partes del país
los investigadores universitarios han encontrado encinos sin agallas.
“Quizá sean especies nuevas que no han tenido el tiempo
necesario para desarrollar una interacción”, dijo.
El
estudio de esta interacción ha conducido a numerosos descubrimientos
sobre la biología de los insectos. Para empezar, se han descubierto
no sólo especies nuevas, sino también géneros.
Además, se ha registrado que un grupo de avispa presenta ciclos
reproductivos combinados, es decir, una fase sexual en primavera y
otra asexual en el invierno, con morfologías distintas.
Madera
utilizada en el mundo
La
madera de encino es utilizada en el mundo para hacer carbón,
leña, o para fabricar muebles, herramientas e instrumentos
musicales.
“Por
largo tiempo se recurrió a una práctica que consistía
simplemente en talar árboles de encinos de gran tamaño
y convertirlos en carbón. Lo que nos interesa hoy es que haya
carbón, pero también que no se acaben los bosques. Con
algunos grupos de carboneros hemos buscado especies que puedan reproducirse
vegetativamente, aun después de haberles cortado el tronco”,
indicó.
Una
de las propiedades de ciertas especies es que, si son cortadas adecuadamente,
pueden producir tallos secundarios que, a su vez, se pueden aprovechar
para hacer carbón. “Pero no se deben derribar todos,
sino dejar algunos para que alcancen un buen tamaño, produzcan
bellotas y germinen nuevos árboles”, señaló.
Los
investigadores universitarios descubrieron que un grupo de carboneros
de la cuenca de Cuitzeo, en Michoacán, recurre a diferentes
manejos para producir carbón, entre los que sobresale uno que
consiste en cortar periódicamente árboles de encino,
para permitir que los más jóvenes crezcan y se reproduzcan.
“Al
establecer sitios permanentes de observación en bosques manejados
con diferentes tiempos de tala, podemos calcular la relación
entre la cantidad de madera que se corta, y la cantidad de carbón
que se produce. Además, al conocer el tiempo en que se hicieron
las diferentes talas y el estado actual de los encinares, podemos
estimar el tiempo que tarda en regenerarse un bosque de encino”,
aseguró Oyama.
Recomendaciones
Actualmente
se cuenta con un modelo de conversión de madera a carbón
para tres especies de encino y se conoce la tasa de regeneración
de un encinar en la cuenca de Cuitzeo. Lo importante es que se pueden
hacer recomendaciones a los carboneros para el manejo razonable con
bases biológicas.
“Desafortunadamente,
esa es una actividad poco regulada y mucha de la extracción
de madera se efectúa en bosques maduros, con árboles
de 20 ó 30 metros de altura. Este procedimiento debe evitarse,
porque su recuperación tarda al menos 100 años”,
comentó.
Recuperar
las funciones de un ecosistema es una cuestión muy compleja,
en la que se debe pensar antes de talar un bosque. No se debe olvidar
que los ecosistemas proveen de servicios esenciales para la vida,
incluso de los seres humanos.
“En
estas investigaciones participan numerosos estudiantes de licenciatura
y posgrado. Con ellos, hemos establecido un proyecto ambicioso, que
va desde el conocimiento de las bases biológicas de las especies,
hasta el aprovechamiento sustentable de los encinos mexicanos”,
refirió.
Fragmentación
de los bosques
En
los últimos 100 años los bosques se han reducido, pero
a partir de los últimos 50 años, se han fragmentado.
Ante esos paisajes es posible hacer estimaciones del grado de conectividad
biológica que mantienen los individuos de una misma especie,
ubicados en diferentes partes.
Para
ello, se lleva a cabo un análisis genético a una muestra
representativa de árboles, que permiten deducir si la población
a la que pertenece mantiene –mediante el polen y las bellotas
transportadas por el viento y las aves, respectivamente– alguna
conexión con otra más distante.
Los
datos recopilados hasta el momento indican que esa conexión
se pierde, por ejemplo, en los fragmentos de la cuenca de Cuitzeo.
En la especie Quercus castanea, las plántulas y los individuos
jóvenes están menos conectados genéticamente
entre sí que los adultos. Las plántulas son los indicadores
de los procesos post-fragmentación.
“Como siguiente paso habría que proponer algunos sitios
adecuados para restablecer la conectividad entre las especies vegetales
de esa cuenca, lo que se conoce como corredores biológicos.
Lo ideal sería volver a restaurar todo, pero eso es imposible”,
indicó Oyama.
Estudios
filogenéticos y filogeográficos
Actualmente,
Oyama y sus colaboradores elaboran el árbol filogenético
de los encinos para establecer las relaciones evolutivas entre las
especies y entender el desarrollo de caracteres que diferencian a
cada una.
“Se
hacen análisis de cada una a través de secuencias de
diferentes regiones del genoma para, posteriormente, compararlas con
las de las otras especies. A partir de las diferencias o variaciones
en las secuencias se establecen las relaciones evolutivas entre todas”,
explicó.
De
manera particular, los investigadores universitarios han hecho estudios
filogeográficos con algunas especies que puedan servir como
modelos de evolución a nivel específico. “De lo
que se trata es de identificar los linajes genéticos, determinar
su distribución geográfica y establecer las hipótesis
de su origen en función de la reconstrucción histórica
basada en datos paleontológicos y geológicos”,
concluyó.
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