Articulo de referencia

Planta anual

Los guisantes son una planta anual. Una planta anual es aquella que completa su ciclo de vida , desde la germinación hasta la producción de semillas , en una sola temporada de c...

Los guisantes son una planta anual.

Una planta anual es aquella que completa su ciclo de vida , desde la germinación hasta la producción de semillas , en una sola temporada de crecimiento , y luego muere. A nivel mundial, el 6 % de todas las especies de plantas y el 15 % de las plantas herbáceas (excluyendo árboles y arbustos) son anuales. [ 1 ] El ciclo de vida anual ha surgido de forma independiente en más de 120 familias de plantas diferentes a lo largo de toda la filogenia de las angiospermas . [ 2 ]

Ciclo vital

Tradicionalmente, se ha asumido que las plantas anuales evolucionaron a partir de ancestros perennes . Sin embargo, investigaciones recientes cuestionan esta idea, revelando casos en los que las plantas perennes evolucionaron a partir de ancestros anuales. [ 3 ] Curiosamente, algunos modelos proponen que las tasas de transición de un ciclo de vida anual a uno perenne son el doble de rápidas que la transición inversa. [ 4 ]

La teoría de la historia de vida postula que las plantas anuales se ven favorecidas cuando la mortalidad de los adultos es mayor que la de las plántulas (o semillas), [ 5 ] es decir, las anuales dominarán ambientes con perturbaciones o alta variabilidad temporal, reduciendo la supervivencia de los adultos. Esta hipótesis encuentra apoyo en observaciones de una mayor prevalencia de anuales en regiones con veranos cálidos y secos, [ 1 ] [ 4 ] [ 6 ] con elevada mortalidad de adultos y alta persistencia de semillas. Además, la evolución del ciclo de vida anual bajo veranos cálidos y secos en diferentes familias lo convierte en uno de los mejores ejemplos de evolución convergente . [ 1 ] [ 4 ] [ 3 ] Adicionalmente, la prevalencia anual también se ve afectada positivamente por la variabilidad interanual. [ 1 ]

A nivel mundial, la prevalencia de plantas anuales muestra una tendencia al alza con el aumento de la huella humana. [ 1 ] Además, se ha identificado que el pastoreo doméstico contribuye a la mayor abundancia de plantas anuales en los pastizales. [ 7 ] Las perturbaciones vinculadas a actividades como el pastoreo y la agricultura, particularmente después de la colonización europea, han facilitado la invasión de especies anuales de Europa y Asia al Nuevo Mundo.

En diversos ecosistemas, el predominio de las plantas anuales suele ser una fase transitoria durante la sucesión secundaria , especialmente tras perturbaciones. Por ejemplo, después de que se abandonan los campos, las plantas anuales pueden colonizarlos inicialmente, pero finalmente son reemplazadas por especies longevas. [ 8 ] Sin embargo, en ciertos sistemas mediterráneos, se da un escenario único: cuando las plantas anuales se establecen como dominantes, las perennes no necesariamente las suplantan. [ 9 ] Esta peculiaridad se atribuye a la existencia de estados estables alternativos en el sistema: tanto el predominio anual como el perenne resultan estables, y el estado final del sistema depende de las condiciones iniciales. [ 10 ]

Rasgos

Las plantas anuales suelen presentar una mayor tasa de crecimiento, destinan más recursos a las semillas y menos a las raíces que las perennes. [ 11 ] A diferencia de las perennes, que tienen plantas de larga vida y semillas de corta duración, las plantas anuales compensan su menor longevidad manteniendo una mayor persistencia de los bancos de semillas del suelo . [ 12 ] Estas diferencias en las estrategias de ciclo de vida afectan profundamente el funcionamiento y los servicios del ecosistema. Por ejemplo, las plantas anuales, al destinar menos recursos al subsuelo, desempeñan un papel menos importante en la reducción de la erosión, el almacenamiento de carbono orgánico y la consecución de menores eficiencias en el uso de nutrientes y agua que las perennes. [ 13 ]

Las distinciones entre plantas anuales y perennes son particularmente evidentes en contextos agrícolas. A pesar de constituir una parte menor de la biomasa global, las especies anuales se destacan como la principal fuente de alimento para la humanidad, probablemente debido a su mayor asignación de recursos a la producción de semillas, lo que aumenta la productividad agrícola . En la época del Antropoceno , marcada por el impacto humano en el medio ambiente , se ha producido un aumento sustancial en la cobertura global de plantas anuales. [ 14 ] Este cambio se atribuye principalmente a la conversión de sistemas naturales, a menudo dominados por plantas perennes, en tierras de cultivo anuales. Actualmente, las plantas anuales cubren aproximadamente el 70% de las tierras de cultivo y contribuyen a alrededor del 80% del consumo mundial de alimentos. [ 15 ]

Genética molecular

En 2008, se descubrió que la inactivación de solo dos genes en una especie de planta anual conduce a su conversión en una planta perenne . [ 16 ] Los investigadores desactivaron los genes SOC1 y FUL (que controlan el tiempo de floración) de Arabidopsis thaliana . Este cambio estableció fenotipos comunes en plantas perennes, como la formación de madera .

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 Poppenwimer, Tyler; Mayrose, Itay; DeMalach, Niv (8 de noviembre de 2023). "Revisando la biogeografía global de plantas anuales y perennes" . Nature . 624 ( 7990): 109– 114. arXiv : 2304.13101 . Bibcode : 2023Natur.624..109P . doi : 10.1038/s41586-023-06644- x . ISSN 1476-4687 . PMC 10830411. PMID 37938778. S2CID 260332117 .    
  2. Friedman, Jannice (2 de noviembre de 2020). "La evolución de los ciclos de vida de plantas anuales y perennes: correlaciones ecológicas y mecanismos genéticos" . Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics . 51 (1): 461– 481. doi : 10.1146/annurev-ecolsys-110218-024638 . ISSN 1543-592X . S2CID 225237602 .  
  3. 1 2 Hjertaas, Ane C.; Preston, Jill C.; Kainulainen, Kent; Humphreys, Aelys M.; Fjellheim, Siri (2023). "Evolución convergente del síndrome de historia de vida anual a partir de ancestros perennes" . Frontiers in Plant Science . 13 1048656. Bibcode : 2023FrPS...1348656H . doi : 10.3389/fpls.2022.1048656 . ISSN 1664-462X . PMC 9846227. PMID 36684797 .   
  4. 1 2 3 Boyko, James D.; Hagen, Eric R.; Beaulieu, Jeremy M.; Vasconcelos, Thais (noviembre de 2023). "Las respuestas evolutivas de las estrategias de historia de vida a la variabilidad climática en plantas con flores" . New Phytologist . 240 (4): 1587– 1600. Bibcode : 2023NewPh.240.1587B . doi : 10.1111/nph.18971 . ISSN 0028-646X . PMID 37194450 .  
  5. Charnov, Eric L.; Schaffer, William M. (noviembre de 1973). "Consecuencias de la selección natural en la historia de vida: revisión del resultado de Cole" . The American Naturalist . 107 (958): 791–793 . Bibcode : 1973ANat..107..791C . doi : 10.1086/282877 . ISSN 0003-0147 . S2CID 264255777 .  
  6. Taylor, Amanda; Weigelt, Patrick; Denelle, Pierre; Cai, Lirong; Kreft, Holger (noviembre de 2023). "La contribución de la vida vegetal y las formas de crecimiento a los gradientes globales de diversidad de plantas vasculares" . New Phytologist . 240 (4): 1548– 1560. Bibcode : 2023NewPh.240.1548T . doi : 10.1111/nph.19011 . ISSN 0028-646X . PMID 37264995 .  
  7. Díaz, Sandra; Lavorel, Sandra; McIntyre, Sue; Falczuk, Valeria; Casanovés, Fernando; Milchunas, Daniel G.; Skarpe, Cristina; Rusch, Graciela; Sternberg, Marcelo; Noy-Meir, Imanuel; Landsberg, Jill; Zhang, Wei; Clark, Harry; Campbell, Bruce D. (febrero de 2007). "Respuestas de los rasgos de las plantas al pastoreo: una síntesis global" . Biología del cambio global . 13 (2): 313– 341. Bibcode : 2007GCBio..13..313D . doi : 10.1111/j.1365-2486.2006.01288.x . hdl : 11336/42236 . ISSN 1354-1013 . S2CID 84886127 .  
  8. Clark, Adam Thomas; Knops, Johannes MH; Tilman, Dave (marzo de 2019). Bardgett, Richard (ed.). "Los factores contingentes explican la divergencia promedio en la composición funcional a lo largo de 88 años de sucesión de campos antiguos" . Journal of Ecology . 107 (2): 545– 558. Bibcode : 2019JEcol.107..545C . doi : 10.1111/1365-2745.13070 . ISSN 0022-0477 . 
  9. Uricchio, Lawrence H.; Daws, S. Caroline; Spear, Erin R.; Mordecai, Erin A. (febrero de 2019). " Los efectos de prioridad y la competencia no jerárquica dan forma a la composición de especies en una comunidad de pastizales compleja" . The American Naturalist . 193 (2): 213– 226. Bibcode : 2019ANat..193..213U . doi : 10.1086/701434 . ISSN 0003-0147 . PMC 8518031. PMID 30720356 .   
  10. DeMalach, Niv; Shnerb, Nadav; Fukami, Tadashi (1 de agosto de 2021). "Estados alternativos en comunidades vegetales impulsados ​​por una compensación en la historia de vida y estocasticidad demográfica" . The American Naturalist . 198 (2): E27– E36. arXiv : 1812.03971 . Bibcode : 2021ANat..198E..27D . doi : 10.1086/714418 . ISSN 0003-0147 . PMID 34260874. S2CID 226191832 .   
  11. Vico, Giulia; Manzoni, Stefano; Nkurunziza, Libère; Murphy, Kevin; Weih, Martin (enero de 2016). "Compensaciones entre la producción de semillas y la longevidad: una comparación cuantitativa de rasgos entre especies congéneres anuales y perennes" . New Phytologist . 209 (1): 104–114 . Bibcode : 2016NewPh.209..104V . doi : 10.1111/nph.13574 . ISSN 0028-646X . PMID 26214792 .  
  12. DeMalach, Niv; Kigel, Jaime; Sternberg, Marcelo (1 de marzo de 2023). "Dinámica contrastante de bancos de semillas y vegetación en pie de plantas anuales y perennes a lo largo de un gradiente de precipitación" . Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics . 58 125718. arXiv : 2301.12696 . Bibcode : 2023PPEES..5825718D . doi : 10.1016/j.ppees.2023.125718 . ISSN 1433-8319 . S2CID 256389403 .  
  13. Glover, Jerry D.; Reganold, John P.; Cox, Cindy M. (septiembre de 2012). "Plantar plantas perennes para salvar los suelos de África" . Nature . 489 (7416): 359–361 . doi : 10.1038/489359a . ISSN 1476-4687 . PMID 22996532 .  
  14. Foley, Jonathan A.; DeFries, Ruth; Asner, Gregory P.; Barford, Carol; Bonan, Gordon; Carpenter, Stephen R.; Chapin, F. Stuart; Coe, Michael T.; Daily, Gretchen C.; Gibbs, Holly K.; Helkowski, Joseph H.; Holloway, Tracey; Howard, Erica A.; Kucharik, Christopher J.; Monfreda, Chad (22 de julio de 2005). " Consecuencias globales del uso de la tierra" . Science . 309 (5734): 570– 574. Bibcode : 2005Sci...309..570F . doi : 10.1126/science.1111772 . ISSN 0036-8075 . PMID 16040698. S2CID 5711915 .   
  15. Pimentel, David; Cerasale, David; Stanley, Rose C.; Perlman, Rachel; Newman, Elise M.; Brent, Lincoln C.; Mullan, Amanda; Chang, Debbie Tai-I (15 de octubre de 2012). "Producción anual frente a producción perenne de cereales" . Agricultura, Ecosistemas y Medio Ambiente . 161 : 1–9 . Bibcode : 2012AgEE..161....1P . doi : 10.1016/j.agee.2012.05.025 . ISSN 0167-8809 . 
  16. Melzer, S; Lens, F; Gennen, J; Vanneste, S; Rohde, A; Beeckman, T (2008). "Los genes del tiempo de floración modulan la determinación del meristemo y la forma de crecimiento en Arabidopsis thaliana" . Nature Genetics . 40 (12): 1489– 92. doi : 10.1038/ng.253 . PMID 18997783. S2CID 13225884 .  
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