Cebada, el cambio climático aceleró la adaptación: un experimento centenario revela la evidencia

Aprovechando uno de los experimentos biológicos más antiguos del mundo, que comenzó en 1929, los investigadores han descubierto cómo una cosecha importante, la cebada, fue moldeada por las presiones agrícolas y su cambiante entorno natural. Los resultados subrayan el poder de los estudios a largo plazo para comprender la dinámica de la evolución adaptativa. La supervivencia de las plantas cultivadas después de su dispersión en diferentes ambientes es un ejemplo clásico de rápida evolución adaptativa. Por ejemplo, la cebada, un cultivo neolítico importante, se extendió ampliamente después de su domesticación hace más de 10.000 años para convertirse en una fuente alimentaria básica para humanos y ganado en toda Europa, Asia y el norte de África en tan solo unos pocos miles de generaciones. Tal expansión e intensificación del cultivo rápidamente sometió a la planta a fuertes presiones selectivas, incluida la selección artificial de rasgos deseados y la selección natural al verse obligada a adaptarse a nuevos entornos diversos. Aunque investigaciones previas sobre los cultivares de cebada temprana han identificado parte de la historia genética poblacional de la planta y han cartografiado los loci genéticos que contribuyeron a su propagación, la velocidad y la dinámica general de estos procesos son difíciles de determinar sin observación directa. Aprovechando uno de los experimentos evolutivos más antiguos y a largo plazo del mundo, el cruce compuesto de cebada II (CCII), Jacob Landis y sus colegas observaron el proceso de adaptación local de la cebada durante casi un siglo. CCII es un experimento de jardín común multigeneracional que comenzó en 1929 para adaptar una población genéticamente diversa de 28 variedades de cebada a las condiciones ambientales de Davis, California. Aunque el experimento comenzó con miles de genotipos hace muchas décadas, Landis et al. muestran que la selección natural ha reducido drásticamente esta diversidad, eliminando casi todos los genotipos fundadores, lo que lleva a la dominancia de un solo linaje clonal que constituye la mayor parte de la población. Este cambio ocurrió rápidamente, con el linaje clonal estableciéndose en la generación 50. Según los hallazgos, este linaje exitoso está compuesto principalmente por alelos originarios de ambientes mediterráneos, como el de Davis. Además, los autores muestran que los genes a los que se dirige la selección indican un papel importante del clima durante la adaptación, incluida una fuerte selección en el momento reproductivo. “Encontramos evidencia considerable de que la adaptación local domina la evolución en este experimento. Sin embargo, a pesar de las ganancias tempranas y rápidas en rendimiento en CCII, el enfoque de reproducción evolutiva no pudo seguir el ritmo de las ganancias observadas en los métodos de reproducción basados ​​en pedigrí”, escriben Landis et al. “Comprender por qué los genotipos más competitivos producidos durante la adaptación local no son necesariamente los de mayor rendimiento será de gran interés en el futuro”.