PID2023-147962NB-I00 - Estrategias ecológicas de linajes genéti

Todos los organismos están sujetos a procesos de diferenciación y diversificación constantes. Entender estos procesos es clave para conocer cómo se genera y mantiene la biodiversidad en una región determinada. La particular situación geográfica, climática e histórica de la cuenca mediterránea convierte a esta región en un espectacular laboratorio natural para estudiar los procesos de diferenciación y diversificación en plantas. Este proyecto examinará los mecanismos ecológicos que subyacen a la diferenciación y diversificación de la planta Arabidopsis thaliana en la cuenca mediterránea, que es la región con la mayor diversidad ecológica, fenotípica y genética conocida que presenta la especie. Arabidopsis thaliana es una especie relativamente nueva que presenta una estructura genética fuertemente diferenciada en dos grandes grupos de linajes: los relictos y los no relictos. El primero representa la historia evolutiva más antigua de la especie, mientras que el segundo representa una historia más reciente de diferenciación genética y colonización demográfica. Cada linaje presenta su historia evolutiva particular con múltiples grupos genéticos que ocupan regiones geográficas distintas. Los estudios previos del grupo de investigación indican que los relictos y los no relictos presentan diferencias muy significativas a nivel ecológico, genético y evolutivo, aunque se desconocen los mecanismos ecológicos que explican dichas diferencias. Este proyecto investigará dichos mecanismos mediante una serie de objetivos que incluyen aproximaciones experimentales en condiciones controladas y naturales con genotipos relictos y no relictos, así como trabajo de campo en poblaciones de distintos grupos relictos y no relictos en la cuenca mediterránea. El primer objetivo caracterizará la diversidad de estrategias ecológicas (competidores, tolerantes y ruderales) de genotipos de distintos grupos genéticos (dos relictos y tres no relictos) de la cuenca mediterránea mediante la combinación de rasgos funcionales estimados en invernadero. La hipótesis general, basada en datos observacionales y empíricos de estudios anteriores del grupo de investigación, es que los relictos presentarán una mayor diversidad de estrategias ecológicas que los no relictos. El segundo objetivo, cuantificará la capacidad competidora de genotipos relicto y no relicto mediante experimentos de competencia en invernadero para testar si los relictos son mejores competidores que los no relictos. El tercer objetivo seguirá buscando diferencias ecológicas entre relictos y no relictos mediante experimentos de estrés por déficit hídrico y térmico en condiciones controladas para testar si los relictos resisten mejor el estrés que los no relictos. El cuarto objetivo planteará las mismas preguntas, pero en experimentos en condiciones de campo. En particular, los experimentos de campo permitirán cuantificar la capacidad competitiva de relictos y no relictos en distintos ambientes naturales con diferentes grados de severidad. Finalmente, el quinto objetivo caracterizará la diversidad de microambientes y estimará rasgos fenotípicos de A. thaliana en poblaciones relictas y no relictas para completar el estudio de las estrategias ecológicas que puede estar detrás de la diferenciación entre linajes relictos y no relictos. Este proyecto generará conocimiento básico en cuestiones evolutivas que están en la base del conocimiento para comprender mejor los mecanismos que generan y mantienen la biodiversidad.