Com és que hi ha tantes plantes?

1 de desembre 2017

Quines característiques del medi i dels mateixos éssers vius poden explicar la gran diversitat de plantes i de vida en general a la Terra?

Fynbos-landscape

El fynbos és una brolla de gran riquesa florística gràcies a la gran diversitat d’herbes i matolls. És propi de franges costaneres i muntanyoses de clima mediterrani de la costa meridional de Sud-àfrica. Autor: Chris Eason (CC BY 2.0)

Margalef parlava sovint del barroc de la Natura. L’enorme diversitat dels éssers vius hi fa pensar: la Natura sembla que té horror al buit. A aquesta idea es referí Sandra Díaz, segona dona que guanya el Premi Internacional Ramon Margalef d’Ecologia, en rebre’l. Ella és una estudiosa dels tipus funcionals, que sintetitzen l’enorme diversitat del món vegetal agrupant les espècies en base a uns trets funcionals (sovint lligats a trets fisiognòmics o de vegades bioquímics, fisiològics, etc.: p.e., pes de la llavor, superfície i gruix de la fulla, proporció C/N en fulles, etc.). Els tipus funcionals són útils a l’hora de fer models.

Margalef parlava sovint del barroc de la Natura. L’enorme diversitat dels éssers vius hi fa pensar: la Natura sembla que té horror al buit.

Encara que els insectes, p.e., presentin una diversitat aclaparadora, hom pot imaginar-la lligada a la varietat de recursos (diferents tipus de fulles i fruits, altres animals, residus en descomposició, pol·len, etc.). Però les plantes, totes empren els mateixos recursos: llum, aigua i nutrients del sòl. I, tanmateix, en un prat sec es poden trobar 40-60 espècies d’herbetes en 1 m2  i en una selva tropical 300 espècies d’arbres en 1 ha. Si totes empren els mateixos recursos, sembla que es contradiu el principi d’exclusió competitiva —segons el qual, si dues espècies empren el mateix recurs, la més eficient elimina l’altra.

L’explicació clàssica és que, en cada punt, els recursos disponibles i les variables ambientals varien i que els cicles vitals de les espècies es desenvolupen de manera diferent i arriben a mides i longevitats diferents. Tanmateix, en el cas de les herbetes, les trobem molt juntes, de mida semblant, i viuen tot el seu cicle simultàniament. Per tant, l’explicació tradicional és incompleta.

imatgesenseaigua

La variabilitat en la disponibilitat d’aigua i nutrients depèn de la fondària de les arrels. Les plantes amb arrels poc fondes viuen en un ambient on la disponibilitat d’aigua és molt fluctuant i, en general, hi ha més nutrients per descomposició de la matèria orgánica. Les plantes amb arrels profundes tenen accés a reserves d’aigua més constants, encara que el medi és més pobre en nutrients.

Amb en J. Peñuelas i en F. Lloret, vam  proposar (Terradas, et al., 2009; Peñuelas, et al., 2011) que els nínxols de les plantes depenen molt de les fluctuacions temporals en l’accés a l’aigua. En el cas del prat sec, la variació de condicions d’un any per altre fa que diferents espècies es vegin afavorides i es mantingui una alta diversitat. Més en general, les fluctuacions d’humitat són molt més freqüents i importants en les capes superficials del sòl que en les profundes. Condicions mitjanes, fluctuacions i cicle de vida donen un munt de combinacions possibles que ajuden a entendre l’incompliment del principi d’exclusió competitiva. La interacció amb altres organismes també hi té un paper.

La divisió de la biodiversitat de plantes en tipus funcionals permet treballar amb models simplificats i és un primer pas per aclarir el barroc de la Natura i l’incompliment del principi d’exclusió competitiva.

Per explicar l’alta diversitat d’arbres en boscos tropicals, Janzen va dir que la selecció afavoria la dispersió a certa distància per no donar facilitats als fitòfags i plagues específics. A més, Peñuelas i el seu equip han mostrat que en la composició de les plantes intervenen múltiples elements nutritius en proporció variable i això també justifica la diversitat: les espècies es diferencien biogeoquímicament en funció de si són en aquest aspecte més o menys flexibles, de si viuen juntes o no (si ho fan, la pressió competitiva fa que el seu comportament biogeoquímic divergeixi més) i de si tenen genomes més o menys semblants.

La divisió de la biodiversitat de plantes en tipus funcionals permet treballar amb models simplificats i és un primer pas per aclarir el barroc de la Natura i l’incompliment del principi d’exclusió competitiva. L’explicació de la diversitat dins de cada tipus reclama, però, un segon nivell d’explicació considerant condicions mitjanes d’hàbitat, fluctuacions, cicles de vida, organització biogeoquímica i interaccions amb competidors, herbívors, paràsits, etc. Els tipus funcionals són molt útils en un ampli ventall de temes (p.e., en modelitzar la resposta als incendis o al canvi climàtic), però el barroc de la Natura persisteix i cadascuna dels centenars de milers d’espècies de plantes té característiques pròpies més o menys plàstiques que, en gran part, encara desconeixem.

 

REFERÈNCIES

Terradas, J. 2001. Mediterranean Woody plant growth-foms, biomass and production in the eastern part of the iberian Peninsula. Homage to Ramon Mrgalef, or why there is such pleasure in studying nature (J.D. Ros & N. Prat eds.). Oecologia aquàtica, 10: 337-349.

Terradas, J. 2001. Per què hi ha tanta diversitat de plantes? Iguals recursos, però moltes espècies. Mètode, 49: 27-33.

Terradas, J., J. Peñuelas, F. Lloret. 2009. The fluctuation niche in plants. Int. J. Ecol. Article ID 959702, 5 pp.

Peñuelas, J., J. Terradas, F. Lloret. 2011. Solving the conundrum of plant species coexistence: water in space and time matters most. New Phytologist 189: 5-8.

, , , , ,

Jaume Terradas
Professor emèrit d’Ecologia de la UAB. Investigador del CREAF en temes d’ecologia de la vegetació. També ha treballat en educació ambiental. Membre de l’Institut d’Estudis Catalans.
Articles relacionats
El cas del declivi de la megafauna global
23 de novembre 2017CREAF
, ,
“Invertim molt més temps en les publicacions científiques que en fer la ciència accessible”
31 d'octubre 2017Verónica Couto Antelo
Pastors d’arbres
14 d'octubre 2017Francisco Lloret
L’Ecologia Profunda
2 d'octubre 2017Jaume Terradas
Incendis forestals: aprenent de la bèstia
11 d'agost 2017Francisco Lloret

Follow CREAF on: