¿Cómo influye la intensidad de ganado en la germinación y diversidad genética de especies colonizadoras, intermedias y tardías del Monte Patagónico? Aplicaciones a la restauración de un ecosistema árido - Pelliza, Yamila Ivón (2022)
El sobrepastoreo causado por el ganado introducido en áreas naturales es una de las principales causas que profundizan la desertificación. El ganado puede desencadenar una serie de procesos que terminarán impactando en el éxito reproductivo de las plantas. El ramoneo de tallos, hojas y flores, disminuye la cantidad de tejido fotosintético y reproductivo, afectando la asignación de los recursos disponibles tanto para el crecimiento como la reproducción de las plantas. Así, podría afectar la formación de semillas, reduciendo su cantidad y/o calidad. De esta manera, el efecto negativo del ganado sobre las plantas podría propagarse a su descendencia. Una reducción del banco de semillas, de su capacidad germinativa y del establecimiento de plántulas tendría impactos a niveles tanto ecológicos (e.g., revegetación natural del ecosistema impactado) como evolutivos (i.e., afectando la variabilidad genética). Esta tesis tiene como objetivos: evaluar distintos tratamientos germinativos en diez especies nativas del Monte Patagónico (Capítulo 1), evaluar los efectos de la herbivoría por ganado exótico sobre su reproducción y germinación (Capítulo 2) y sobre su variabilidad genética (Capítulo 3), buscando estimar, a nivel de comunidad, su efecto sobre las especies colonizadoras, intermedias y tardías en la sucesión ecológica de la región. Además, esta tesis evalúa cómo los rasgos estudiados en los capítulos anteriores pueden contribuir para generar prácticas y estrategias efectivas de restauración ecológica en áreas degradadas de la región (Capítulo 4). Conocer los requerimientos germinativos de especies nativas permite comprender la dinámica temporal de la vegetación y es clave para desarrollar proyectos de restauración ecológica. Aplicando distintos tratamientos, se observó que, en general, los porcentajes de germinación fueron diferentes entre los tipos sucesionales de especies. Las especies colonizadoras germinaron de manera similar en todos los tratamientos, incluido el control, sugiriendo que no presentan mecanismos de latencia. Las especies intermedias germinaron más y más rápido cuando se les aplicaban tratamientos de escarificación física, aunque en el tratamiento control también obtuvieron altos porcentajes de germinación (~88%). Esto sugiere que poseen mecanismos de latencia pero no tan profunda como las especies tardías, las cuales, presentaron muy bajos porcentajes de germinación (~5%). La combinación de tratamientos con mayor éxito en su germinación fue el remojo en agua, condiciones de oscuridad y estratificación fría húmeda. Esto sugiere que las especies tardías poseen mecanismos de latencia profunda muy difíciles de romper. El ganado doméstico puede afectar a la vegetación que consume a través del daño a sus tejidos vegetativos y meristemas reproductivos repercutiendo sobre la producción de semillas. En general, el ramoneo disminuyó el tamaño y el esfuerzo reproductivo de las plantas. Con el aumento de la carga ganadera, disminuyó la producción de semillas viables, mientras que aumentó el peso de las semillas y su tiempo de germinación. Los tipos sucesionales de especies mostraron diferentes respuestas al incremento de la carga ganadera para la mayoría de los parámetros analizados, siendo las especies intermedias las menos afectadas. Las colonizadoras mantuvieron similar la producción y calidad de sus semillas a lo largo del gradiente de pastoreo, mientras que las intermedias balancearon entre una disminución de la producción de semillas con un aumento de su peso, y las tardías aumentaron el peso y mantuvieron la cantidad de sus semillas viables. Además, mientras que el aumento de la intensidad del pastoreo atrasó la emergencia de especies colonizadoras, las semillas de plantas intermedias emergieron más rápido y más uniforme, disminuyendo la variabilidad del momento en que germinan. Estos resultados sugieren que las especies colonizadoras e intermedias poseen aparentes respuestas compensatorias que les permitirían tolerar cierto grado de herbivoría. Las intermedias presentarían una ventaja al maximizar su aptitud a largo plazo frente a las colonizadoras. Las especies tardías son las más afectadas por el ganado, limitadas en su producción de semillas viables y germinación con graves consecuencias en su reclutamiento. La diversidad genética es esencial para mantener la biodiversidad a lo largo del tiempo, dado que una mayor variabilidad genética aumenta la capacidad de las especies de responder a cambios ambientales y disturbios, otorgándoles mayor potencial evolutivo. Por lo tanto, dado que el pastoreo afecta a los individuos consumidos y a su descendencia, se esperan cambios en su variabilidad y estructura genética con el aumento del pastoreo. Para estudiar estos efectos, se comparó la variabilidad genética entre la generación parental y su progenie y entre dos cargas ganaderas contrastes (baja y alta). Las comparaciones se realizaron utilizando medidas de cambios relativos (deltas, Δ) en la diversidad genética y el tamaño efectivo de la población, comparando finalmente entre dos especies, Atriplex lampa (especie colonizadora) y Prosopis alpataco (especie intermedia). Se observó que las poblaciones parentales de Prosopis alpataco disminuyeron la variabilidad genética y presentaron cuellos de botella genéticos, y su descendencia mostró endogamia. Los resultados mostraron que la disminución de diversidad genética entre generaciones se asoció a una reducción de la aptitud de los parentales, que a su vez afectó la diversidad genética de la progenie, aumentando la mortalidad de las plántulas. Al comprar entre especies, como se esperaba, A. lampa presentó menores cambios genéticos relativos entre la generación parental y su progenie, y entre niveles de carga ganadera, que P. alpataco. Estas tendencias diferentes entre generaciones y entre especies podrían atribuirse a sus características asociadas a tipos sucesionales de especies: diferentes ciclos de vida (cortos vs. largos) y estrategias de dispersión de polen (anemófila vs. zoófila) y semillas (anemófila vs. endozoocoria). En el Monte Patagónico, el crecimiento de la vegetación es muy lento, dificultando la recuperación natural luego de disturbios y resaltando la relevancia elaborar estrategias de restauración que aceleren este proceso. Se realizó un experimento de restauración con distintos tratamientos y se evaluó la influencia de la variabilidad genética en la supervivencia de las plántulas. Se observó que plantas parentales con menor diversidad genética tendieron a producir progenie con mayor supervivencia. Esta tendencia fue más fuerte en la especie colonizadora (Atriplex lampa). Esto podría sugerir que el ganado estaría seleccionando fenotipos asociados a ciertos genotipos, homogeneizando las poblaciones, generando así cuellos de botella genéticos. Por otro lado, podría ocurrir que las plantas parentales sometidas al estrés de herbivoría podrían estar aumentando la supervivencia de su progenie, a través de distintos efectos maternos o que estén sobreviviendo aquellos genotipos resistentes al ganado con mayor tasa de supervivencia. En el experimento de restauración, el tratamiento que combinó fertilizante, hidrogel y protección antiherbivoría fue el que presentó mayor supervivencia de plántulas respecto a los demás tratamientos. Además, las especies colonizadoras fueron más eficientes y sobrevivieron más que las intermedias, y más aún que las especies tardías. Estos resultados sugieren que la facilitación entre especies, la adición de fertilizante natural e hidrogel, junto con la protección antiherbivoría y la utilización de especies colonizadoras e intermedias son herramientas de restauración claves para promover la supervivencia, el establecimiento, la persistencia y acelerar el desarrollo de la vegetación nativa del Monte Patagónico.