Una pequeña planta muestra cómo la urbanización está marcando la evolución de la vida en la Tierra

Las ciudades se han convertido en la orografía de la civilización humana. Aunque apenas ocupan el 3% de la superficie terrestre (porcentaje que se podrían elevar al 5% a finales de siglo) son, junto a la deforestación y la agricultura, las principales cicatrices que los humanos están dejando en el planeta. Pero, ¿cómo afectan al resto de los seres vivos? Ahora, el estudio de una pequeña planta de florecillas blancas presente en todo el planeta demuestra que los entornos urbanos están modelando la evolución de las especies: las poblaciones urbanas de este vegetal se parecen más entre sí que a sus vecinas de los campos más cercanos.

El trébol blanco (Trifolium repens) es una planta originaria de Europa que se extendió por todo el planeta, ayudada por la propia colonización 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, robándole espacio en jardines y parques a las especies cultivadas. Siendo tan cosmopolita, un grupo de científicos se fijaron en ella para estudiar cómo el medio urbano afecta a la vida. Los resultados de su trabajo, realizado por 287 científicos en 160 ciudades y sus alrededores recogiendo más de 110.000 tréboles 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 trébol blanco es la australiana Newcastle. Situada 160 kilómetros al norte de Sídney, tiene una gran cobertura vegetal, cuenta el científico José Raúl Román, que ha participado en el estudio. “Tiene muchos más parques que mi ciudad natal, Almería”, dice. Estando como investigador visitante desde la Universidad de Almería, Román colaboró con otra andaluza, Miriam Muñoz, 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 trébol blanco está por todas partes”.

Tanto Muñoz como Román son coautores de esta investigación 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, tenían que machacar sus hojas y ponerlas en una placa con conos, tapándola con una lámina impregnada de un reactivo. Ese químico detectaba la presencia o no de cianuro de hidrógeno. Este compuesto es un insecticida natural que el trébol blanco libera cuando está siendo atacado, por ejemplo, cuando un gusano o una mariquita devora sus hojas. Su producción está controlada solo por dos genes y también se activa cuando la planta sufre estrés hídrico. Aunque la mayoría de las plantas son capaces de producir este volátil, hay alelos (variables genéticas) que no transmiten esta capacidad a la descendencia. Que domine un alelo sobre otro es algo que depende y mucho de la presión del entorno. Es el juego de la vida, la adaptación por selección natural.

Los científicos españoles emigrados a Australia enviaron después sus resultados hasta un laboratorio de la Universidad de Toronto Mississauga (Canadá). Allí, el equipo de Marc Johnson, director del Centro para Entornos Urbanos de la institución canadiense, analizó y combinó las muestras de Newcastle con las que llegaron de Medellín, Teherán, Ciudad del Cabo, Amberes y otras 155 ciudades (y sus alrededores) de los cinco continentes. Johnson, autor senior del estudio, lleva años investigando el impacto de las ciudades en la vida no humana. En 2017, publicó una revisión de otros estudios que lo analizaban. Esta vez ha dirigido su propia investigación y con el trébol blanco como modelo para un proceso con implicaciones que van más allá de esta planta.

“De las 160 ciudades muestreadas, el 47% (75 de ellas) muestran cambios en el cianuro de hidrógeno a lo largo del gradiente de urbanización”, comenta Johnson. A medida que las plantas se alejan del centro, la probabilidad de que produzcan el insecticida va aumentando, elevándose la probabilidad hasta en un promedio del 44% en las poblaciones completamente rurales. Solo en 13 urbes, la producción de esta defensa “es más común en la ciudad que en su entorno rural”, detalla el científico canadiense.

“De las 160 ciudades muestreadas, el 47% muestran cambios en el cianuro de hidrógeno a lo largo del gradiente de urbanización”

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

Los autores del trabajo están convencidos de que la menor presencia de herbívoros en los entornos urbanos modula la adaptación del trébol blanco. “Además de otras ocho variables, en este estudio medimos la cantidad de vegetación en cada una de las 6.150 poblaciones analizadas. La concentración vegetal está relacionada con la diversidad y abundancia de herbívoros”, añade Johnson. Para confirmarlo, ahora están volviendo a las zonas de muestreo para medir la biodiversidad de artrópodos y “estamos descubriendo que en los lugares donde vemos cambios en el cianuro de hidrógeno en respuesta a la urbanización, a menudo están relacionados con cambios en el daño provocado por los herbívoros”, completa el investigador canadiense.

El estudio no solo analiza la distancia con el centro y la cantidad de herbívoros, también estudió otros posibles factores, como la temperatura en verano e invierno, los días de nieve, la proporción de superficies impermeables, área urbana vegetal, latitud... Encontraron una segunda gran relación, esta vez con la ausencia o no de agua, el otro elemento que podía disparar la producción de cianuro de hidrógeno. “Cuando hay poca vegetación en una ciudad, la sequía puede ser un gran factor de estrés para las plantas”, recuerda Johnson. “Vemos que los cambios en variables ambientales relacionadas con el estrés hídrico (aridez y potencial de evapotranspiración) también ayudan a explicar los cambios en el cianuro de hidrógeno en algunas ciudades. Al final, el trébol blanco se adapta a diferentes ciudades de diferentes maneras, dependiendo de cómo cada una altera el medio”, concluye.

Como demuestran anteriores trabajos, las ciudades crean condiciones propias para sus ecosistemas, convirtiéndose en refugios para muchas especies. En ocasiones, favorecen la deriva y diferenciación genética, llegando al extremo en el que los urbanitas provocan la aparición de nuevas especies, como el Culex molestus, un mosquito que habría surgido en el metro de varias ciudades genéticamente diferente de sus congéneres de la superficie. Pero el del trébol blanco es un caso del otro extremo, de una misma adaptación evolutiva que se da en paralelo en muchas ciudades del planeta.

Román y Muñoz, los dos jóvenes investigadores españoles que tuvieron que irse a Australia para seguir su carrera investigadora, ya de regreso, consideran que trabajos como el del trébol blanco muestran lo que es el Antropoceno. Para el primero, “la acción humana, no solo la urbanización, es una nueva fuerza evolutiva; no solo cambia el entorno, todas las especies se están adaptando a sus cambios”. Para la segunda, “lo dramático es que la evolución venía siendo lenta, escalonada, pero ahora se está acelerando y en periodo de tiempo muy corto”.

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