En un mundo donde el cambio climático altera los ritmos de la vida, comprender cómo las variaciones de temperatura afectan a las especies se ha vuelto crucial. La temperatura no solo determina dónde y cómo viven los seres vivos, sino también cómo compiten entre sí. Este conocimiento nos ayuda a predecir los cambios en la distribución de las especies y a diseñar estrategias para su conservación.
Los helechos, esos verdes compañeros que han prosperado desde los antiguos bosques hasta los actuales y que ahora enriquecen nuestros jardines, son uno de los grupos de plantas más ricos en especies, y se encuentran en la Tierra desde hace más de 400 millones de años. Algunas especies han sobrevivido a grandes cambios climáticos y geológicos y se han adaptado a diferentes condiciones ambientales. Sin embargo, otras no fueron capaces de dar ese salto, lo que las llevó a quedarse refugiadas en zonas restringidas o incluso a la extinción. Pero, ¿cómo afecta el cambio climático a esas supervivientes?
Al contrario que las plantas con flor, que se reproducen por semillas, los helechos se propagan por unas diminutas unidades conocidas como esporas (Fig. 1). Para hacerse una idea del tamaño, en un centímetro se alinearían 250 de ellas. Estas esporas son dispersadas en grandes cantidades y a gran distancia por el viento. Si la espora se deposita en un ambiente con las condiciones adecuadas, germina y forma el gametófito (Fig. 2), una delicada estructura de pocos milímetros de tamaño y forma de corazón. A partir de estos desapercibidos gametófitos se desarrollan los helechos que observamos en la naturaleza y en los jardines, con tamaños que pueden superar los 10 metros de altura en las especies arborescentes.
Figura 1. Esporas de Culcita macrocarpa (A) y Woodwardia radicans (B). Fuente: elaboración propia.
Figura 2. Gametófito de helecho en forma de corazón visto con la lupa binocular. Fuente: elaboración propia.
La habilidad de un helecho para completar este ciclo depende enormemente de las condiciones ambientales como la temperatura. En mi trabajo de fin de máster nos centramos en analizar cómo la temperatura y la competencia afectan a la germinación y el crecimiento inicial de dos especies de helechos gigantes y muy frondosas, Culcita macrocarpa (Fig. 3A) y Woodwardia radicans (Fig. 3B). Ambas especies tienen hojas perennes de gran tamaño (Fig. 4) que pueden llegar a medir 3 metros de longitud. Además, viven próximas y liberan las esporas en el mismo periodo del año, el comienzo de la primavera, así que es muy posible que compitan entre sí a la hora de establecerse. Los dos helechos son considerados relictos macaronésicos, es decir, restos de la flora tropical que cubría el área mediterránea hace millones de años y que ahora sobreviven refugiadas en zonas con temperaturas suaves y lluvias regulares, principalmente Macaronesia (Azores, Madeira y Canarias) y el litoral atlántico de la península Ibérica. En estas zonas su hábitat boscoso se ha reducido sustancialmente por la actividad humana.
Figura 3. Los helechos estudiados localizados en la Sierra de la Capelada (La Coruña, España). A: Culcita macrocarpa. B: Woowardia radicans. Fuente: elaboración propia.
Figura 4. Observación de las hojas de Woodwardia radicans. Fuente: elaboración propia.
En esta última región, en concreto en la Sierra de la Capelada (provincia de La Coruña), recogimos fragmentos de hoja con esporas de varios individuos de cada especie y los trasladamos al laboratorio. Allí extrajimos las esporas y las cultivamos en medio nutritivo sometidas a diferentes temperaturas, desde 5 hasta 35 ºC, para simular el rango térmico que experimentan estas especies en la naturaleza. Además, realizamos el experimento con y sin competencia entre especies, es decir, mezclando o no las esporas de ambas especies en el mismo cultivo. Durante varias semanas, observamos la germinación y el crecimiento, y los resultados fueron reveladores: Woodwardia radicans no solo germinó más rápidamente y en mayor cantidad, sino que también creció más rápido.
Ambas especies tienen un óptimo de temperatura similar, entre 15 y 25 ºC y se vieron perjudicadas por las temperaturas extremas. Las temperaturas extremas frías afectaron menos a la germinación que las extremas cálidas, que fueron letales para las esporas. Esta mortalidad se produjo a valores más bajos en Culcita macrocarpa (27 ºC) que en Woodwardia radicans (35 ºC), y, por lo tanto, esta última será menos vulnerable a las olas de calor de nuestros veranos. Esto es un resultado sorprendente ya que, al contrario de lo que cabría esperar de especies tropicales y subtropicales, soportan mejor el frío que el calor extremo, por razones que aún desconocemos. Además, la competencia solo afectó negativamente a Culcita macrocarpa, que redujo notablemente su germinación cuando la cultivamos con Woodwardia radicans.
En Culcita macrocarpa encontramos que era más fácil entender y predecir su distribución geográfica cuando teníamos en cuenta la respuesta de la especie a la temperatura cultivada bajo competencia. Esto sugiere que la distribución de este helecho está limitada no solo por las condiciones climáticas sino también por la competencia. Los resultados en conjunto indicaron que Culcita macrocarpa es mucho más sensible a la competencia y que en un escenario de cambio climático tendría menos oportunidades por su baja capacidad competitiva.
Esta investigación no solo arroja luz sobre el complejo mundo de los helechos y su capacidad para sobrevivir en condiciones cambiantes, sino que también subraya la importancia de comprender las interacciones entre especies para prever los efectos del cambio climático. Sin embargo, también nos plantea nuevos interrogantes: ¿Cómo influyen otros factores ambientales, como la humedad o la luz, en la germinación de los helechos? ¿Qué papel juega la variación genética en la respuesta al estrés térmico? ¿Cómo se comportan estas especies en condiciones naturales, donde interactúan con multitud de organismos? Estas son algunas de las cuestiones que podrían abordarse en futuras investigaciones, mientras seguimos afrontando los numerosos desafíos del cambio climático.
