Correspondence between genetic data and leaf morphological and anatomical traits in two Mediterranean Quercus and their hybrids along environmental gradients

Abstract

Es bien conocida la frecuente hibridación que tiene lugar entre diferentes especies que conforman el clado de los robles blancos, lo cual genera un amplio espectro fenotípico y provoca confusión taxonómica. Para la caracterización de los híbridos se requieren diversos enfoques, como la combinación de rasgos morfológicos y anatómicos foliares, y su correspondencia con datos datos genéticos. En este estudio, caracterizamos algunos rasgos morfológicos y anatómicos (nervaduras y estomas) de las hojas y sus variaciones a través de un gradiente de temperatura en dos especies mediterráneas de Quercus estrechamente emparentadas (Q. faginea Lam. y Q. pyrenaica Willd.) y sus híbridos, identificados preliminarmente mediante marcadores moleculares. Quercus faginea tendió a exhibir rasgos más adaptados a la sequía (menor tamaño foliar, mayor densidad de nervadura y estomas, pero menor índice estomático), que Q. pyrenaica. Así mismo, mostró respuestas más acusadas ante los cambios ambientales entre las distintas zonas climáticas. Por su parte los híbridos presentaron rasgos estomáticos y de nervadura intermedios entre las dos especies parentales, aunque se asemejaron a Q. faginea en la mayoría de los rasgos morfológicos. En algunos parámetros, como la relación entre longitud y anchura máxima, los híbridos tendieron a mostrar valores superiores a los de ambas especies parentales. Queda por investigar si este carácter transgresivo afecta a su eficacia biológica (fitness) en las zonas de contacto entre los progenitores. Para los tres grupos genéticos se observaron cambios consistentes en los rasgos morfológicos a lo largo del gradiente climático. Por el contrario, los rasgos estomáticos y de nervadura no mostraron cambios intraespecíficos significativos a través del gradiente. El tamaño de la hoja disminuyó al descender la temperatura, debido principalmente a una marcada reducción de la anchura máxima foliar. Se sabe que un tamaño foliar reducido conlleva la disminución del espesor de la capa límite de aire en la superficie de la hoja. Como conclusión, sugerimos que los tamaños foliares más pequeños en los sitios más fríos constituirían una adaptación para evitar daños por heladas, dada la tendencia de las hojas grandes (con capas límite gruesas) a alcanzar temperaturas nocturnas inferiores a las del aire ambiental.