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Nombre
La biodiversidad de las interacciones ecológicas: desde motifs de interacción basados en individuos a redes multicapa
Fecha de fin
Fecha de inicio
Jordano Barbudo, Pedro
Institución
Estación Biológica Doñana, CSIC
Código
PID2022-136812NB-I00
Código de acceso
2023/21
Entidad financiera
Ministerio de Ciencia e Innovacion
Resumen
Los mutualismos con polinizadores y dispersores de semillas son fundamentales para los procesos ecológicos involucrados en el movimiento de las plantas: sus servicios ecológicos determinan cómo se mueven las plantas y las propiedades macroscópicas de la conectividad del paisaje por eventos de flujo genético, lo que conduce a la regeneración de la población. Una consecuencia importante del cambio climático moderno es que muchas especies de plantas y animales de todo el mundo están desplazando sus rangos geográficos en respuesta a los cambios del clima al que se adaptan. Sin embargo, carecemos de datos empíricos sólidos sobre cómo los patrones de flujo de genes son alterados por los impulsores del cambio global y limitamos las respuestas evolutivas a ellos. Estos aspectos son de suma preocupación para incorporar el conjunto completo de mecanismos ecológicos y parametrizar modelos predictivos para ecosistemas específicos.
Nuestro objetivo central es entender cómo se mueven las plantas y evaluar los mecanismos y las consecuencias de la dispersión de plantas mediada por animales en escenarios de cambio global. Mediante el uso de los rodales de bosques de enebro en el Parque Nacional de Doñana, abordamos tres temas principales dentro de este marco: Primero caracterizamos los patrones diversificados de interacciones con los frugívoros animales para evaluar los roles funcionales clave de los vectores animales, es decir, la dispersión a larga distancia (LDD) y las contribuciones heterogéneas a las Nuestro segundo paso será analizar cómo tales interacciones se traducen en la dispersión real de semillas de plantas en paisajes complejos, es decir, cómo los atributos del paisaje, como la fragmentación, afectan el papel funcional de los vectores y, por lo tanto, influyen en los eventos de dispersión y sus resultados en términos de estructuración genética de la sombra de semillas y el reclutamiento. Finalmente, examinamos cómo las interacciones con vectores animales y luego el movimiento de vectores en paisajes heterogéneos pueden determinar en última instancia cómo las plantas se mueven y se relacionan con otros conespecíficos a través de patrones de espaciamiento de reclutamiento (agregación, vecindad genética) que en última instancia transmiten cambios de rango. Abordamos esto con nuevas técnicas para el análisis de redes multicapa, explorando a nivel de árbol individual y con socios animales tanto mutualistas (dispersores de semillas) como antagonistas (consumidores de pulpa, depredadores de semillas, herbívoros). Una combinación única de elementos en esta propuesta aumenta en gran medida las posibilidades de éxito: por un lado, recientemente hemos desarrollado métodos de laboratorio exitosos para evaluar la frecuencia y el alcance de los eventos de dispersión a larga distancia para semillas dispersas por animales basados en la estimación directa de los núcleos de dispersión utilizando marcadores moleculares hipervariables y técnicas de codificación de barras de ADN para identificar las especies fru Por otro lado, hemos desarrollado herramientas derivadas de la física de sistemas complejos y el análisis de redes para evaluar las redes de interacción multicapa. El presente proyecto es eminentemente sintético y representará un avance conceptual significativo, integrando amplios datos de campo sobre mutualismos de plantas y animales, datos de dispersión derivados de NGS, teoría y análisis sobre redes complejas y modelos mecanicistas avanzados de dispersión. Esta propuesta se beneficia de una combinación única de experiencia empírica, teórica y analítica y representará una contribución significativa para mover nuestras líneas de investigación para construir un nuevo marco para evaluar el movimiento de las plantas