Una peque?a planta muestra c¨®mo la urbanizaci¨®n est¨¢ marcando la evoluci¨®n de la vida en la Tierra

Las ciudades se han convertido en la orograf¨ªa de la civilizaci¨®n humana. Aunque apenas ocupan el 3% de la superficie terrestre (porcentaje que se podr¨ªan elevar al 5% a finales de siglo) son, junto a la deforestaci¨®n y la agricultura, las principales cicatrices que los humanos est¨¢n dejando en el planeta. Pero, ?c¨®mo afectan al resto de los seres vivos? Ahora, el estudio de una peque?a planta de florecillas blancas presente en todo el planeta demuestra que los entornos urbanos est¨¢n modelando la evoluci¨®n de las especies: las poblaciones urbanas de este vegetal se parecen m¨¢s entre s¨ª que a sus vecinas de los campos m¨¢s cercanos.

El tr¨¦bol blanco (Trifolium repens) es una planta originaria de Europa que se extendi¨® por todo el planeta, ayudada por la propia colonizaci¨®n de otros territorios por parte de los occidentales. Usada como forraje en muchas zonas, es una simple mala hierba en otras. Sin necesidad de cultivarla ha prosperado en las zonas urbanas, rob¨¢ndole espacio en jardines y parques a las especies cultivadas. Siendo tan cosmopolita, un grupo de cient¨ªficos se fijaron en ella para estudiar c¨®mo el medio urbano afecta a la vida. Los resultados de su trabajo, realizado por 287 cient¨ªficos en 160 ciudades y sus alrededores recogiendo m¨¢s de 110.000 tr¨¦boles blancos y secuenciando el genoma de 2.500 plantas, acaban de ser publicados en la revista Science.

Uno de las ciudades donde han estudiado el tr¨¦bol blanco es la australiana Newcastle. Situada 160 kil¨®metros al norte de S¨ªdney, tiene una gran cobertura vegetal, cuenta el cient¨ªfico Jos¨¦ Ra¨²l Rom¨¢n, que ha participado en el estudio. ¡°Tiene muchos m¨¢s parques que mi ciudad natal, Almer¨ªa¡±, dice. Estando como investigador visitante desde la Universidad de Almer¨ªa, Rom¨¢n colabor¨® con otra andaluza, Miriam Mu?oz, entonces profesora de la Universidad de Nueva Gales del Sur y ahora en la Universidad de Sevilla. ¡°Newcastle es una ciudad con un entorno rural muy cercano. El tr¨¦bol blanco est¨¢ por todas partes¡±.

Tanto Mu?oz como Rom¨¢n son coautores de esta investigaci¨®n publicada en Science. Fueron desde el centro de la ciudad hasta el campo tomando muestras de la planta a medida que se alejaban. Tras ubicarlas en el mapa, ten¨ªan que machacar sus hojas y ponerlas en una placa con conos, tap¨¢ndola con una l¨¢mina impregnada de un reactivo. Ese qu¨ªmico detectaba la presencia o no de cianuro de hidr¨®geno. Este compuesto es un insecticida natural que el tr¨¦bol blanco libera cuando est¨¢ siendo atacado, por ejemplo, cuando un gusano o una mariquita devora sus hojas. Su producci¨®n est¨¢ controlada solo por dos genes y tambi¨¦n se activa cuando la planta sufre estr¨¦s h¨ªdrico. Aunque la mayor¨ªa de las plantas son capaces de producir este vol¨¢til, hay alelos (variables gen¨¦ticas) que no transmiten esta capacidad a la descendencia. Que domine un alelo sobre otro es algo que depende y mucho de la presi¨®n del entorno. Es el juego de la vida, la adaptaci¨®n por selecci¨®n natural.

Los cient¨ªficos espa?oles emigrados a Australia enviaron despu¨¦s sus resultados hasta un laboratorio de la Universidad de Toronto Mississauga (Canad¨¢). All¨ª, el equipo de Marc Johnson, director del Centro para Entornos Urbanos de la instituci¨®n canadiense, analiz¨® y combin¨® las muestras de Newcastle con las que llegaron de Medell¨ªn, Teher¨¢n, Ciudad del Cabo, Amberes y otras 155 ciudades (y sus alrededores) de los cinco continentes. Johnson, autor senior del estudio, lleva a?os investigando el impacto de las ciudades en la vida no humana. En 2017, public¨® una revisi¨®n de otros estudios que lo analizaban. Esta vez ha dirigido su propia investigaci¨®n y con el tr¨¦bol blanco como modelo para un proceso con implicaciones que van m¨¢s all¨¢ de esta planta.

¡°De las 160 ciudades muestreadas, el 47% (75 de ellas) muestran cambios en el cianuro de hidr¨®geno a lo largo del gradiente de urbanizaci¨®n¡±, comenta Johnson. A medida que las plantas se alejan del centro, la probabilidad de que produzcan el insecticida va aumentando, elev¨¢ndose la probabilidad hasta en un promedio del 44% en las poblaciones completamente rurales. Solo en 13 urbes, la producci¨®n de esta defensa ¡°es m¨¢s com¨²n en la ciudad que en su entorno rural¡±, detalla el cient¨ªfico canadiense.

¡°De las 160 ciudades muestreadas, el 47% muestran cambios en el cianuro de hidr¨®geno a lo largo del gradiente de urbanizaci¨®n¡±

Marc Johnson, director del Centro para Entornos Urbanos de la Universidad de Toronto Mississauga (Canad¨¢)

Los autores del trabajo est¨¢n convencidos de que la menor presencia de herb¨ªvoros en los entornos urbanos modula la adaptaci¨®n del tr¨¦bol blanco. ¡°Adem¨¢s de otras ocho variables, en este estudio medimos la cantidad de vegetaci¨®n en cada una de las 6.150 poblaciones analizadas. La concentraci¨®n vegetal est¨¢ relacionada con la diversidad y abundancia de herb¨ªvoros¡±, a?ade Johnson. Para confirmarlo, ahora est¨¢n volviendo a las zonas de muestreo para medir la biodiversidad de artr¨®podos y ¡°estamos descubriendo que en los lugares donde vemos cambios en el cianuro de hidr¨®geno en respuesta a la urbanizaci¨®n, a menudo est¨¢n relacionados con cambios en el da?o provocado por los herb¨ªvoros¡±, completa el investigador canadiense.

El estudio no solo analiza la distancia con el centro y la cantidad de herb¨ªvoros, tambi¨¦n estudi¨® otros posibles factores, como la temperatura en verano e invierno, los d¨ªas de nieve, la proporci¨®n de superficies impermeables, ¨¢rea urbana vegetal, latitud... Encontraron una segunda gran relaci¨®n, esta vez con la ausencia o no de agua, el otro elemento que pod¨ªa disparar la producci¨®n de cianuro de hidr¨®geno. ¡°Cuando hay poca vegetaci¨®n en una ciudad, la sequ¨ªa puede ser un gran factor de estr¨¦s para las plantas¡±, recuerda Johnson. ¡°Vemos que los cambios en variables ambientales relacionadas con el estr¨¦s h¨ªdrico (aridez y potencial de evapotranspiraci¨®n) tambi¨¦n ayudan a explicar los cambios en el cianuro de hidr¨®geno en algunas ciudades. Al final, el tr¨¦bol blanco se adapta a diferentes ciudades de diferentes maneras, dependiendo de c¨®mo cada una altera el medio¡±, concluye.

Como demuestran anteriores trabajos, las ciudades crean condiciones propias para sus ecosistemas, convirti¨¦ndose en refugios para muchas especies. En ocasiones, favorecen la deriva y diferenciaci¨®n gen¨¦tica, llegando al extremo en el que los urbanitas provocan la aparici¨®n de nuevas especies, como el Culex molestus, un mosquito que habr¨ªa surgido en el metro de varias ciudades gen¨¦ticamente diferente de sus cong¨¦neres de la superficie. Pero el del tr¨¦bol blanco es un caso del otro extremo, de una misma adaptaci¨®n evolutiva que se da en paralelo en muchas ciudades del planeta.

Rom¨¢n y Mu?oz, los dos j¨®venes investigadores espa?oles que tuvieron que irse a Australia para seguir su carrera investigadora, ya de regreso, consideran que trabajos como el del tr¨¦bol blanco muestran lo que es el Antropoceno. Para el primero, ¡°la acci¨®n humana, no solo la urbanizaci¨®n, es una nueva fuerza evolutiva; no solo cambia el entorno, todas las especies se est¨¢n adaptando a sus cambios¡±. Para la segunda, ¡°lo dram¨¢tico es que la evoluci¨®n ven¨ªa siendo lenta, escalonada, pero ahora se est¨¢ acelerando y en periodo de tiempo muy corto¡±.

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