Egresado de la UAM, tercer lugar a mejor tesis de doctorado en ciencias biológicas

Por el trabajo Filogenia del género Viridantha Espejo (Bromeliaceae) con base en caracteres morfológicos y moleculares, el doctor Rodrigo Hernández Cárdenas, egresado del Doctorado en Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), obtuvo el tercer lugar a la Mejor Tesis de Doctorado en el XXII Congreso Mexicano de Botánica, convocado por la Sociedad Botánica de México y celebrado en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.

El investigador, quien realiza una estancia posdoctoral en el Herbario Metropolitano Ramón Riba y Nava Esparza de la Unidad Iztapalapa de la UAM, señaló que para México, ubicado entre los primeros cinco países con mayor biodiversidad en el mundo, es fundamental conocer su vegetación en cuanto a distribución, abundancia, si la presencia de ciertas especies es restringida o no, entre otras características, dada su importancia en la cultura, la economía, la medicina y la alimentación, entre otros sectores.

Además, en un contexto de cambio climático, es relevante saber que las plantas pueden ser bioindicadoras de la situación en que se encuentra el medio ambiente; por ejemplo, muchas del género Tillandsia reflejan morfológica y químicamente el daño causado por determinados contaminantes; esto quiere decir que “nos ayudan a saber qué tan contaminado está el planeta”, entre muchos otros beneficios que trae consigo el conocerlas.

En entrevista explicó que el género Viridantha (Tillandsioideae; Bromeliaceae) es endémico de México e incluye 18 especies y precisó que en el último trabajo filogenético para la subfamilia Tillandsioideae, junto con el complejo Tillandsia tectorum de Sudamérica, fue nombrado como Tillandsia subgénero Viridantha. Sin embargo, ambos grupos se distinguen entre sí por su distribución geográfica, tipo de crecimiento, forma de las rosetas, de la vaina foliar y color de los pétalos.

En ese sentido, el estudio tuvo como objetivo generar una hipótesis de las relaciones filogenéticas (vínculo de parentesco entre especies) de Viridantha y el complejo Tillandsia tectorum, con base en el análisis independiente de las secuencias de genes de cloroplasto (ycf1-b) y núcleo (Phyc), de datos morfológicos y de la combinación de estos dos tipos de caracteres, señaló.

Para abordar el tema de la filogenia, que son las relaciones que tienen las especies con base en un ancestro en común y “dado que trabajaríamos con especies, nos propusimos conocer al género Viridantha, en cuanto al número de especies que comprende el género en México y en qué regiones se distribuyen”.

Viridantha fue propuesta en 2002 por el doctor Adolfo Espejo Serna, investigador del Departamento de Biología de la Unidad Iztapalapa, como un género aparte de de Tillandsia, con base en características como las rosetas, el color de los pétalos y el hecho de que los estambres se desarrollen antes que el gineceo o pistilo”; es decir, con base en diversas características morfológicas.

Al iniciar sus estudios de doctorado, había unas nueve especies del género Viridantha, “pero todavía había otras cuatro que estaban bajo el nombre de Tsillandsia, por lo que lo primero que hice fue realizar varios trabajos de colecta, conocer las nueve especies propuestas y las cuatro restantes”.

En el transcurso de estas prácticas “tuve la fortuna de describir nuevas especies, de manera que hoy se conocen 18 en el género”, porque “nosotros descubrimos Viridantha rzedowskiana, Viridantha uniflora, Viridantha pachycaulis y Viridantha zamudioi”.

Una vez conocidas, “procedimos a hacer la filogenia para entender las relaciones de las especies con base en un ancestro en común” y “nos dimos a la tarea de sacar esas relaciones con base en características moleculares y en la obtención del gen de coroplasto (ycf1-b) y núcleo (Phyc)”.

El trabajo consistió en colectar la planta en vivo, después hacer todo el proceso para extraer el ADN, “amplificar miles de veces el marcador que nos interesa con el método de la PCR y luego secuenciarlo”. Todo este proceso se hizo en el Laboratorio de Biología Molecular de la UAM.

Al final de la investigación “obtuvimos árboles filogenéticos con base en caracteristicas morfologicas y moleculares, dichos árboles nos resultaron fidedignos, porque hay varias características de distribución geográfica, ecología y morfología que nos dicen que estas especies en algún momento compartieron un ancestro”.

La hipótesis del proyecto fue si Viridantha es monofilético, es decir todas comparten un ancestro en común y, por lo tanto, es válido considerarlo como género, “pero resulta que éste también comparte un ancestro en común con especies de Sudamérica, que es el complejo Tillandsia tectorum, para el cual se colectaron especímenes en el centro y norte de Perú y, efectivamente, con base en moléculas comparten un ancestro, aunque a la vista sean morfológicamente diferentes.

Con base en lo anterior “nosotros demostramos que Viridantha es válido, porque dimos la base molecular, morfológica y ecológica de distribución para decir que ese género existe”.

La importancia de establecer esta filogenia entre las especies radica en que al estar relacionadas pueden concebir características evolutivas o de ancestría. En ese sentido, el comprender estas relaciones “nos ayuda a entender la evolución de las especies, de dónde vienen, a dónde van, cómo fue su distribución pasada y probablemente cómo va a ser en el futuro”.

Otro rasgo importante de estos estudios es que una especie que tenga cierto compuesto químico de interés para el humano y si se extingue “¿de dónde vamos a obtener ese elemento? Pues con base en una filogenia podemos suponer que como comparte un ancestro en común con otra especie, ésta probablemente también lo contenga”.

Por otro lado, “si tengo en mi árbol un cierto grupo de plantas en el norte que no pasan la faja volcánica transmexicana y otras que se encuentran debajo de ésta”. Son dos grupos, pero “cuando hice el método de calibración para saber cuándo se diversificaron ambos grupos, coincide con el levantamiento de la faja, es decir, fue como una barrera biológica para que cada una se adaptara al norte y al sur, respectivamente y, por lo tanto, uno puede plantear hipótesis de cómo fue la evolución de las plantas”.

Viridantha Espejo es un género endémico de México y se ha reportado en Aguascalientes, Durango, Estado de México, Guanajuato, Guerrero, Hidalgo, Jalisco, Michoacán, Morelos, Oaxaca, Puebla, Querétaro, San Luis Potosí y Zacatecas.

Las entidades con mayor número de especies citadas son Jalisco, Hidalgo, Estado de México y Oaxaca, mientras que para Aguascalientes y San Luis Potosí sólo se registra una. Entre las características distintivas del grupo destacan las rosetas compactas, las flores proterandras, dísticas, con los pétalos de color verde oscuro en la porción apical y blancos hacia la base, los estambres de igual longitud y con los filamentos aplanados, filiformes, las anteras basifijas de dos a cuatro milímetros de largo y el estigma de tipo simple erecto. Además, Viridantha, junto con otras especies de los géneros Hechtia Klotzsch y Tillandsia L. constituyen elementos característicos de riscos, acantilados, cañones y peñascos.