Fisiologia ecologica

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ERNESTO GIANOLI

FISIOLOGÍA ECOLÓGICA EN PLANTAS Mecanismos y Respuestas a Estrés en los Ecosistemas Editor HERNÁN MARINO CABRERA 2004 EUV Valparaíso (Chile) [pp. 13 - 25]

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PLASTICIDAD FENOTÍPICA ADAPTATIVA EN PLANTAS
Ernesto Gianoli*

Resumen

La plasticidad fenotípica es la capacidad deun organismo de producir fenotipos diferentes en respuesta a cambios en el ambiente. Este concepto se visualiza en la norma de reacción, que es el rango de respuestas fenotípicas de un genotipo expresado en un gradiente ambiental. Históricamente, la teoría evolutiva ha soslayado el efecto del ambiente sobre el fenotipo, considerándolo como “ruido” al proceso fundamental de selección de genes.Recientemente esta tendencia se ha revertido, considerándose el valor adaptativo de las respuestas fenotípicas de los genotipos al ambiente. Si bien la plasticidad fenotípica puede simplemente describir cambios morfológicos y fisiológicos de los individuos, resulta de mayor interés estudiar el potencial valor adaptativo de dichos cambios. La plasticidad fenotípica es un fenómeno que se da en unaescala ecológica y sus consecuencias a este nivel son evidentes, e.g. aumento de la tolerancia a hábitats extremos. Sin embargo, sus consecuencias evolutivas pueden ser significativas, al modular la acción de la selección natural. Esto ocurriría al moderar las diferencias en adecuación biológica de los genotipos de una población como resultado de la variación de su expresión fenotípica en losdiferentes ambientes experimentados por la población. Este “empate global” en adecuación biológica entre genotipos causado por la plasticidad fenotípica limitaría la posibilidad de selección y contribuiría a mantener la variabilidad genética dentro de una población. Al margen de sus implicancias en procesos evolutivos, se considera que la plasticidad fenotípica es un carácter en sí misma, por lo que estásujeta a selección y puede evolucionar. El significado adaptativo de la plasticidad fenotípica se puede determinar a la escala del individuo, de la población y de la especie. En el primer caso, enmarcado dentro de una perspectiva ecofisiológica, se indaga por el significado funcional de las respuestas plásticas observadas en los fenotipos. En el segundo caso, orientado a la ecología evolutiva, seaborda la relación entre la norma de reacción y la adecuación biológica de genotipos representativos de una población. En el tercer caso, vinculado con la ecología clásica, se estudia el rol de la plasticidad fenotípica en los patrones de distribución de una especie. Palabras clave: Plasticidad fenotípica, gradiente ambiental, ecología evolutiva.

* Departamento de Botánica, Universidad deConcepción, Casilla 160-C, Concepción, Chile.

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PLASTICIDAD FENOTÍPICA ADAPTATIVA EN PLANTAS

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ERNESTO GIANOLI

1. Marco conceptual-historia de plasticidad fenotípica adaptativa La plasticidad fenotípica es la capacidad de un organismo de producir fenotipos diferentes en respuesta a cambios enel ambiente (Schmalhausen 1949) (Fig. 1). El concepto de plasticidad fenotípica se visualiza a partir de la confección de la norma de reacción. Así, la norma de reacción de un genotipo dado es su rango de respuestas fenotípicas a lo largo de un gradiente ambiental (Woltereck 1909, citado en Schlichting & Pigliucci 1998). Tradicionalmente se grafica la norma de reacción situando los niveles de lavariable ambiental en el eje X y los valores de expresión de un carácter fenotípico en el eje Y. La noción de la plasticidad fenotípica está presente ya en Darwin. En carta a K. Semper, en 1881, afirma: “I speculated whether a species very liable to repeated and great changes of conditions might not assume a fluctuating condition ready to be adapted to either condition”. Asimismo, los trabajos de...