Resumen:
La región Patagónica ha sufrido el impacto de eventos antiguos tales como
tectónica de placas, cambios en el nivel del mar, y más recientemente los cambios
climáticos que ocurrieron durante el Cuaternario que afectaron la distribución de las
poblaciones de plantas y sus patrones de diversidad genética. La hipótesis planteada es
que los factores históricos se verán reflejados en la estructura genética de las
poblaciones de plantas de linajes antiguos que habitan las latitudes australes. Este es el
caso de Nothofagus pumilio (Nothofagaceae, lenga), especie arbórea que caracteriza los
ambientes montañosos y altoandinos del Bosque Templado Austral. Esta especie de
amplio rango altitudinal y latitudinal presenta una marcada variación en las formas de
crecimiento y demografía a lo largo de su distribución. El objetivo general de este
estudio es evaluar los niveles y la distribución de la variabilidad genética en N. pumilio
a distintas escalas espaciales, utilizando distintos tipos de marcadores moleculares y
caracteres cuantitativos. A escala de paisaje, se utilizaron polimorfismos genéticos de
tres regiones no codificantes del ADN del cloroplasto para evaluar el rol que tuvieron
los eventos paleogeológicos en modelar el acervo genético de N. pumilio. También se
exploraron los efectos regionales de las oscilaciones climáticas del Cuaternario sobre el
acervo genético de esta especie tolerante al frío utilizando ocho loci isoenzimáticos. A
escala local, se analizaron las consecuencias genéticas del modo de regeneración en
base a muestreos espacialmente explícitos en alturas contrastantes de tres pares de sitios
utilizando marcadores isoenzimáticos y microsatélites. Además, se analizaron los
efectos de la selección natural sobre caracteres adaptativos mediante experimentos de
trasplantes recíprocos con plantas de distintos orígenes cultivadas en alturas
contrastantes. Los análisis a escala de paisaje mediante análisis filogeográficos muestran que
los patrones de variación genética en N. pumilio están estructurados geográficamente y
son consistentes con la paleogeografía del Paleógeno de Patagonia. A escala regional,
los patrones isoenzimáticos reflejan las oscilaciones climáticas del Cuaternario que
también difieren latitudinalmente. Niveles similares de variación genética distribuidos
en el gradiente latitudinal, sugieren expansión local desde múltiples áreas libres de
hielo. Las poblaciones de latitudes intermedias presentaron mayor diversidad intrapoblacional
y mayor diferenciación genética inter-poblacional reflejando
establecimiento relativamente reciente a partir de acervos genéticos divergentes. A
escala local, la marcada estructura genética fina a escala espacial reducida en sitios de
baja altitud en los Cerros Challhuaco y López indicaría un establecimiento agrupado de
plántulas en claros abiertos bajo el dosel. La ausencia de estructura genética fina en el
Cerro Otto y en sitios de mayor altitud podría estar reflejando disturbios recurrentes.
Los trasplantes recíprocos muestran que las diferencias genéticas medidas en plantas de
N. pumilio a lo largo del gradiente altitudinal se traducen en una mayor plasticidad y
una mayor respuesta aclimatativa en las plantas provenientes de menor altitud. En este
estudio se encontró que la estructura genética actual de N. pumilio es el resultado
complejo de la combinación de procesos históricos que ocurrieron a distintas escalas
espaciales y en distintos tiempos geológicos y de adaptación a condiciones actuales
cambiantes del gradiente altitudinal. Nothofagus pumilio ha conservado su identidad
como especie desde el Paleógeno y ha respondido localmente a los cambios climáticos
del Neógeno. Sin embargo, a pesar de ser un linaje antiguo N. pumilio ha mantenido la
capacidad de responder vigorosamente a las presiones selectivas adaptándose al
gradiente altitudinal. Por lo tanto los cambios climáticos ocurridos durante el Cuaternario probablemente han tenido efectos sinérgicos sobre la estructura genética antigua a escalas locales.
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