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Eslabón genético al maquillaje de la comunidad y a la evolución del ecosistema

Es vox populi que los genes controlan rasgos tales como color del aro y del pelo. Pero un grupo grande de científicos a partir de dos continentes ha encontrado que los genes de un mando del organismo no sólo las características de eso individual pero también dictan el comportamiento de millares de otros organismos en una comunidad.

Dicen estos genes, de hecho, influencian la evolución de un ecosistema entero.

“Estamos activando un nuevo campo de la investigación entero,” dijo al principal investigador Tom Whitham, profesor de los regentes de ciencias biológicas en la universidad septentrional de Arizona.

Es un campo que no se ha explorado antes. Con todo la idea de observar los genes de millares de especies en incluso una comunidad simple es desalentadora en el mejor de los casos.

“Qué hemos hecho pone a cero hacia adentro en una especie del asiento, porque no todas las especies están como igualmente importantes ecológicamente,” es Whitham dijo. El asiento, o la llave, especie en este caso es el árbol del cottonwood, que es el primer árbol hacer todos sus genes ordenar, o correlacionado.

Entre los genes bajo estudio son los que controlan el nivel de taninos en los cottonwoods, que son árboles dominantes en hábitats ripícolas en el oeste. Diversos individuos, o los genotipos, de cottonwoods tienen diversos niveles de taninos.

Estos niveles genético controlados del tanino impulsan la estructura--o fenotipo--de un bosque ripícola, según Whitham. Los taninos afectan al índice de la descomposición de hojas del cottonwood, que a su vez afecta a la fertilidad de suelos, que afecta a los microbios en el suelo, que afectan a los insectos que viven en el suelo o comen las hojas, que afectan a los pájaros que introducen en los insectos, y así sucesivamente.

En la aplicación de julio la genética de las revistas de la naturaleza y la aplicación de mayo la evolución, Whitham y los investigadores compañeros discuten cómo este fenotipo es hereditario en un nivel del ecosistema. Es decir, la progenie de un árbol es probable apoyar a las mismas comunidades de organismos y de procesos del ecosistema que sus padres soportaron.

Es una premisa con implicaciones de gran envergadura. Considere, por ejemplo, los esfuerzos de la protección de preservar biodiversidad frente a la destrucción del hábitat, al cambio de clima y a otros impactos en el ambiente. Instalando los árboles que son resultado genético diverso de la voluntad en diversidad creciente de la otra especie en la comunidad relacionada. Cuanto mayor es la diversidad del árbol, mayor es la ocasión de la especie asociada que sobrevive la degradación ambiental.

“No es suficiente para salvar especie rara y en peligro. Necesitamos salvar diversidad genética en la especie del asiento,” dijo a Jennifer Schweitzer, co-autor del papel de la genética de las revistas de la naturaleza y del investigador postdoctoral en NAU. “Tener alta diversidad genética en estas especies del asiento es seguro contra cambios en el futuro.”

La investigación también tiene ramificaciones cuando se trata de organismos genético modificados y de sus efectos sobre los paisajes en los cuales se introducen. Por ejemplo, los flecos que genético se alteran para prevenir incremento de la mala hierba podrían pasar esa resistencia adelante a las instalaciones exóticas, que entonces pudieron asumir el control a una comunidad y cambian la evolución de ese ecosistema.

Más de 50 investigadores de los Estados Unidos, del Canadá y de la Australia están estudiando este impulsor genético de la estructura de la comunidad y de la evolución del ecosistema. El trabajo es financiado por las fronteras $5 millones en beca de investigación biológica integrante del National Science Foundation. El proyecto incluye a científicos de una multitud de disciplinas porque, como Whitham dice, “nadie persona tiene todas las habilidades para hacer esto.”

“Esto es un proyecto emocionante con el impacto global, drenando en la experiencia de genetistas, los ecologistas, los biólogos moleculares, los biogeographers y otros,” dijo a Chris Greer, director de programa en el National Science Foundation. “Se prevee que los resultados no sólo viertan la luz en cómo la función de comunidades biológica compleja pero informar a esfuerzos de dirigir el impacto de actividades humanas, tales como fragmentación del paisaje, en ecosistemas esfuerzo a través del planeta.”

Los investigadores son los primeros para estudiar el marco genético de comunidades y de ecosistemas en el salvaje. Han instalado varios “jardines comunes experimentales” de cottonwoods en Arizona y Utah. Los árboles se propagan en la cabina de la investigación de NAU. Con la huella dactilar genética, Los científicos conocen el maquillaje genético exacto de cada árbol.

En un experimento, el grupo de Whitham trabajó con la oficina de reclamación para instalar cerca de 10.000 árboles en la reserva nacional de Cibola a lo largo del río Lower Colorado, cerca de 20 millas al sur de Blythe, California, para examinar cómo la diversidad genética en el nivel del soporte influencia comunidades y procesos del ecosistema.

“La oficina de reclamación sale la restauración de este proyecto, y conseguimos este experimento increíble,” dijo a Whitham.

Todos los experimentos, han excedido hasta ahora las expectativas de los investigadores. “Pensamos inicialmente que [las influencias genéticas] sea localizado--que las influencias serían menos genéticas y más ambientales pues nos trasladamos más allá del jardín común local que fijaba a los todos los E.E.U.U. occidentales” en el extremo, sin embargo, Whitham dijo, “los genes de la instalación son lejos más importantes que preveímos nunca que fueran.”

Ahora los investigadores quieren saber si sus conclusión son verdad en diversos ambientes en todo el mundo. “Para entender cómo es importante es algo, usted tiene que probar en situaciones múltiples,” Whitham dijo.

Un estudio paralelo en Australia que examina el árbol de eucalipto mientras que la especie del asiento está rindiendo los mismos resultados que los estudios en cottonwoods. Y Whitham acaba de volver de Suráfrica y de Borneo en Asia sudoriental, en donde él está instalando las semillas para el estudio adicional.