Nombre
Dispersión por animales frugívoros y expansión de área en plantas: una aproximación con redes multicapa (Dispersal by animal frugivores and range expansion in plants: a multilayer network approach)
Fecha de fin
Fecha de inicio
Jordano Barbudo, Pedro
Institución
Estación Biológica de Doñana, CSIC
Código
CGL2017-82847-P
Código de acceso
2018/02
Entidad financiera
Ministerio de Economía, Industria y Competitividad
Resumen
Los mutualismos con polinizadores y dispersores de semillas son centrales en 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 paisajística por eventos de flujo génico que conducen a la regeneración de la población. Una consecuencia importante del cambio climático moderno es que muchas especies vegetales y animales en todo el mundo están desplazando sus áreas geográficas en respuesta a los cambios del clima al que están adaptados. Sin embargo, carecemos de datos empíricos sólidos sobre cómo los patrones de flujo génico son alterados por los factores del cambio global y restringen las respuestas evolutivas a ellos. Desvelar estos aspectos es de gran importancia para incorporar el conjunto completo de mecanismos ecológicos implicados y parametrizar modelos predictivos para ecosistemas específicos.
Nuestro objetivo central en este proyecto es entender cómo se mueven las plantas y evaluar los mecanismos y consecuencias de la dispersión de plantas mediadas por animales en escenarios de cambio global. Mediante el estudio de poblaciones de sabinas y enebros en el Parque Nacional de Doñana, abordamos tres temas principales dentro de este marco: primero caracterizamos los patrones diversificados de interacciones con animales frugívoros para evaluar sus roles funcionales clave como vectores animales, es decir su papel en la dispersión a larga distancia (LDD) y sus contribuciones a la sombra de semillas en ambientes heterogéneos. El segundo paso será analizar cómo tales interacciones se traducen en dispersión real de semillas de plantas en paisajes complejos, es decir, cómo atributos del paisaje como la fragmentación afectan el papel funcional de los vectores y por 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 los vectores animales y el movimiento de los vectores en paisajes heterogéneos pueden determinar en última instancia cómo las plantas se mueven y se relacionan con otros congéneres a través de patrones de espaciamiento de su regeneración (agregación, vecindario genético). Abordamos estos aspectos con técnicas novedosas para el análisis de redes multicapa, que exploraremos a escala de árbol individual y considerando tanto los animales mutualistas (dispersores de semillas) como los antagonistas (consumidores de pulpa, depredadores de semillas, herbívoros). Una combinación única de elementos en esta propuesta aumenta las posibilidades de éxito: por un lado, hemos desarrollado recientemente métodos exitosos de laboratorio para evaluar la frecuencia y el alcance de los eventos de dispersión a larga distancia para semillas dispersadas por animales. Se basan en la estimación directa de la dispersión utilizando marcadores moleculares hipervariables y técnicas de barcoding de ADN para identificar las especies frugívoras que aportan cada evento de dispersión de semillas. Por otro lado, hemos desarrollado herramientas derivadas de la física de sistemas complejos y análisis de redes. Esta propuesta se beneficia de una combinación única de competencias empíricas, teóricas y analíticas y representará una contribución significativa para mover nuestras líneas de investigación para construir un nuevo marco en el que evaluar el movimiento de las plantas
Nuestro objetivo central en este proyecto es entender cómo se mueven las plantas y evaluar los mecanismos y consecuencias de la dispersión de plantas mediadas por animales en escenarios de cambio global. Mediante el estudio de poblaciones de sabinas y enebros en el Parque Nacional de Doñana, abordamos tres temas principales dentro de este marco: primero caracterizamos los patrones diversificados de interacciones con animales frugívoros para evaluar sus roles funcionales clave como vectores animales, es decir su papel en la dispersión a larga distancia (LDD) y sus contribuciones a la sombra de semillas en ambientes heterogéneos. El segundo paso será analizar cómo tales interacciones se traducen en dispersión real de semillas de plantas en paisajes complejos, es decir, cómo atributos del paisaje como la fragmentación afectan el papel funcional de los vectores y por 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 los vectores animales y el movimiento de los vectores en paisajes heterogéneos pueden determinar en última instancia cómo las plantas se mueven y se relacionan con otros congéneres a través de patrones de espaciamiento de su regeneración (agregación, vecindario genético). Abordamos estos aspectos con técnicas novedosas para el análisis de redes multicapa, que exploraremos a escala de árbol individual y considerando tanto los animales mutualistas (dispersores de semillas) como los antagonistas (consumidores de pulpa, depredadores de semillas, herbívoros). Una combinación única de elementos en esta propuesta aumenta las posibilidades de éxito: por un lado, hemos desarrollado recientemente métodos exitosos de laboratorio para evaluar la frecuencia y el alcance de los eventos de dispersión a larga distancia para semillas dispersadas por animales. Se basan en la estimación directa de la dispersión utilizando marcadores moleculares hipervariables y técnicas de barcoding de ADN para identificar las especies frugívoras que aportan cada evento de dispersión de semillas. Por otro lado, hemos desarrollado herramientas derivadas de la física de sistemas complejos y análisis de redes. Esta propuesta se beneficia de una combinación única de competencias empíricas, teóricas y analíticas y representará una contribución significativa para mover nuestras líneas de investigación para construir un nuevo marco en el que evaluar el movimiento de las plantas