¿Por qué la biodiversidad de árboles es tan alta en los bosques tropicales? Según la famosa hipótesis Janzen-Connell de los años 1970, la respuesta está en los enemigos naturales de los árboles. Los patógenos del suelo —microbios, como los hongos— tienen a sus preferidos. Pueden atacar a sus especies favoritas de árboles y ni siquiera echar un vistazo a las de alrededor. Esta preferencia pone en mayor riesgo a las semillas que caen del árbol progenitor: sus enemigos naturales están a sus pies.
La mejor oportunidad que tienen para sobrevivir es que los dispersores de semillas, como pájaros o monos, se las lleven lejos, dejando espacio para que las semillas de otras especies crezcan cerca de su árbol progenitor. A medida que se dispersan las semillas, los árboles de la misma especie terminan creciendo distanciados los unos de otros. Sin embargo, en medio de la selva panameña, estudios en una especie de árbol, la Virola nobilis, han estado desafiando esta hipótesis.
A primera vista, Virola cumple la hipótesis de Janzen-Connell. Este árbol grande y hermoso atrae a muchos animales que disfrutan de la carnosa capa roja de su semilla, ayudando a distribuirla por el bosque mediante la regurgitación o la defecación. Sin embargo, la Virola no necesariamente crece lejos de su árbol progenitor. En isla Barro Colorado (BCI), en el Canal de Panamá, crecen una cerca de la otra.
El proyecto financiado por la NSF, «Genes a ecología en árboles tropicales: cómo compartir alelos de genes de resistencia afecta la transmisión de patógenos y el crecimiento», una colaboración entre el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI), Penn State University y el USDA, estudia los árboles de Virola en BCI para explorar cómo la variación en los genes de resistencia a las enfermedades actúa como herramienta para la supervivencia de las plántulas en los bosques tropicales. Esta idea está relacionada con la forma en que se reproduce la Virola.
La ecóloga de STRI Erin Spear, coinvestigadora principal del proyecto de la NSF y científica principal de un programa de ecología de enfermedades centrado en los bosques generosamente financiado por la Fundación Simons, explica que los árboles de Virola tienen individuos masculinos y femeninos, lo que significa que dependen de los polinizadores para reproducirse. Los sirfidos desempeñan este papel crucial, a menudo transportando material genético diverso de árboles distantes durante la polinización.
“Nos gusta pensar que Virola es la reina del bosque”, dice Spear, sentada en medio del bosque de isla Barro Colorado, en un vídeo grabado por Christian Ziegler y Victor Ammann.
Hernán Capador-Barreto, investigador postdoctoral de STRI, resalta el carácter excepcional de este bosque para este tipo de investigación, en particular el de una parcela de 50 hectáreas en el centro de la isla. Los científicos han seguido el crecimiento de cada árbol de esta parcela durante más de 40 años.
“Podemos utilizar todas las Virolas que hay allí [en la parcela de 50 hectáreas]”, afirma Capador-Barreto. “Sabemos cómo han ido creciendo desde los años 80, dónde están ubicadas y qué árboles están cerca unos de otros”.
Como parte de sus experimentos, los investigadores descubrieron que las comunidades patógenas bajo los árboles individuales de Virola variaban, y que el sexo del árbol influía en la composición de sus microorganismos beneficiosos. También determinaron que muchos de estos patógenos son “generalistas”, capaces de causar enfermedades en varias especies de plantas, no sólo en la Virola, desafiando así un supuesto de la hipótesis Janzen-Connell según la cual los patógenos específicos de una especie son los responsables de mantener la diversidad forestal.
Además, sus hallazgos revelaron que una combinación de características genéticas en las plántulas de Virola y las condiciones ambientales del suelo pueden influir significativamente en sus probabilidades de supervivencia, regresando a la pregunta inicial del proyecto de la NSF: ¿Ciertos genes desempeñan un rol en la susceptibilidad de las plántulas a los patógenos forestales?
Capador-Barreto subraya que estos hallazgos profundizan nuestra comprensión de las dinámicas de los bosques tropicales y pueden arrojar luz sobre las posibles consecuencias de la fragmentación forestal.
En última instancia, este estudio aumenta nuestra comprensión de los bosques tropicales, al revisar y replantearse las ideas ecológicas tradicionales sobre la supervivencia de las plántulas cerca de su árbol madre o de otros árboles de su misma especie, por medio de una mejor comprensión de los patógenos y de los genes de resistencia.
