¿Predicen los rasgos funcionales de las hojas la resistencia a la sequía en plantas dominantes del Salar de Atacama, Chile?.

Abstract

Un rasgo funcional es cualquier característica morfológica, fisiológica o fenológica heredable y medible a nivel individual que tiene una influencia potencialmente significativa en el fitness de un organismo, y es controlado por variables ambientales. La teoría ecológica de los recursos propone que existe un compromiso mediado por principios de inversión y retorno de recursos que hace que los rasgos se organicen a lo largo de un ‘’espectro económico’’. El espectro económico foliar (LES) es el espectro mejor conocido, el cual se sustenta en que las hojas controlan las pérdidas de agua de una planta, clasificando a las plantas como ‘’conservativas’’ o ‘’adquisitivas’’, lo cual sugiere que la caracterización de los rasgos foliares podría ser un predictor de las estrategias de las plantas frente a diferentes ambientes. Por ejemplo, las características adoptadas por las plantas conservativas concuerdan con las respuestas y adaptaciones de las plantas expuestas a sequía. Los bofedales y vegas alto-andinas se encuentran vinculados de manera permanente a la presencia de agua. Un ejemplo de estos ecosistemas corresponde a las vegas del Salar de Atacama, que, si bien corresponden a sistemas de tipo vega, se encuentra a 2.300 m s.n.m. Las vegas del Salar corresponden a formaciones vegetales azonales rodeadas por una matriz de costra salina (conformado principalmente por cloruro de sodio) que interactúa con agua dulce, dando lugar a ambientes dominados por especies vegetales herbáceas confinadas a las zonas de surgencia de agua. En 2021 se realizó un estudio de resistencia a la sequía donde se evaluó el desempeño fotoquímico, fotosíntesis máxima, crecimiento y supervivencia de 7 especies vegetales dominantes del Salar de Atacama: D. spicata, E. pseudoalbibracteata, J. balticus, P. frigida, S. californicus, S. andina y T. concinna. Como resultado de este estudio, se pudo establecer el nivel de resistencia de cada especie. El objetivo del presente estudio fue evaluar si rasgos foliares asociados al espectro económico foliar podrían predecir la capacidad de resistencia a la sequía en especies vegetales dominantes de las vegas del Salar de Atacama, Chile. Para evaluar esto, se realizaron análisis de componentes principales (PCA), con el fin de posicionar a las especies de estudio dentro de un ‘’espectro económico’’. A partir del PCA se obtuvieron los valores de eigenvalues, los cuales fueron correlacionados con la clasificación de resistencia a la sequía obtenidos anteriormente. De esto se obtuvo una caracterización más adquisitiva que conservativa de las especies dominantes del Salar de Atacama. Por otro lado, cuando se correlacionó la clasificación de resistencia a la sequía con los eigenvalues del PCA, no se encontró ninguna relación significativa para ninguno de los parámetros. Finalmente, se encontró una respuesta en diferentes sentidos de los rasgos de la hoja para cada especie, por lo que no es posible catalogarlas como ‘’conservativas’’ o ‘’adquisitivas’’. En conclusión, el LES funciona dependiendo la escala; cuando evaluamos a nivel de ecosistemas funciona, sin embargo, cuando se evalúa para un ecosistema y estrés específico, no funciona.

A functional trait is any individually heritable and measurable morphological, physiological, or phenological characteristic that has a potentially significant influence on the fitness of an organism, and is controlled by environmental variables. Ecological resource theory proposes that there is a trade-off mediated by principles of resource investment and return that causes traits to arrange themselves along an ''economic spectrum.''The leaf economic spectrum (LES) is the best known spectrum, which is based on the fact that leaves control a plant's water losses, classifying plants as ''conservative'' or ''acquisitive'', suggesting that the characterization of leaf traits could be a predictor of plant strategies in different environments. For example, the characteristics adopted by conservative plants are consistent with the responses and adaptations of plants exposed to drought. The high Andean wetlands and vegas are permanently linked to the presence of water. An example of these ecosystems is the vegas of the Salar de Atacama, which, although they correspond to vega-type systems, are located at 2,300 m above sea level. The vegas of the Salar correspond to azonal plant formations surrounded by a matrix of saline crust (made up mainly of sodium chloride) that interacts with fresh water, giving rise to environments dominated by herbaceous plant species confined to the areas of water emergence. In 2021, a drought resistance study was conducted to evaluate the photochemical performance, maximum photosynthesis, growth and survival of 7 dominant plant species of the Salar de Atacama: D. spicata, E. pseudoalbibracteata, J. balticus, P. frigida, S. californicus, S. andina and T. concinna. As a result of this study, it was possible to establish the level of resistance of each species. The objective of the present study was to evaluate whether foliar traits associated with the leaf economic spectrum could predict the capacity of drought resistance in dominant plant species of the vegas of the Salar de Atacama, Chile. To evaluate this, principal component analysis (PCA) was performed to position the study species within an ''economic spectrum''. From the PCA, eigenvalues were obtained, which were correlated with the drought resistance classification obtained previously. From this, a more acquisitive than conservative characterization of the dominant species of the Salar de Atacama was obtained. On the other hand, when drought resistance classification was correlated with PCA eigenvalues, no significant relationship was found for any of the parameters. Finally, a response in different directions of leaf traits was found for each species, so it is not possible to categorize them as ''conservative'' or ''acquisitive''. In conclusion, LES works depending on the scale; when evaluated at the ecosystem level it works, however, when evaluated for a specific ecosystem and stress, it does not work.