Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Líneas de investigación

Biogeografía

Uno de los esquemas biogeográficos más utilizados en la Argentina fue desarrollado por A. L. Cabrera en los años 1951-1976, en una época donde la biogeografía carecía de métodos cuantitativos y el conocimiento de la flora de la Argentina era incompleto. Sin embargo, el esquema de Cabrera ha demostrado ser de gran durabilidad aplicándose hoy día casi sin modificaciones.

Nuestro enfoque biogeográfico se basa en análisis cuantitativos. El principal fundamento de nuestro trabajo son los registros coleccionados por botánicos durante décadas, los cuales se encuentran hoy día depositados en herbarios de todo el mundo. Gran parte de nuestro trabajo consta de compilar y georreferenciar los registros relevantes antes de llevar a cabo los análisis. También realizamos viajes a campo para ampliar nuestras colecciones y mejorar el conocimiento de la flora argentina.

Actualmente estamos llevando a cabo las siguientes líneas de investigación:

Áreas de endemismo. Argentina cuenta con aproximadamente 10.000 taxones específicos o subespecíficos de plantas vasculares de los cuales >2000 son endémicos y cuya distribución es poco conocida. Nuestro objetivo es definir las áreas de endemismo del país para luego analizar si el endemismo refleja el esquema biogeográfico conocido, o si las principales áreas de endemismo se relacionan con factores como por ejemplo el clima o la heterogeneidad ambiental. Nuestro propósito es identificar los principales centros de especiación del país y cómo preservar mejor la flora endémica. Actualmente estamos realizando análisis de endemismo del Monte y de la estepa Patagónica.

Evolución de la vegetación del Monte. La provincia biogeográfica del Monte se encuentra únicamente en la Argentina y se caracteriza por ser una de las regiones más áridas del país. Nos interesa analizar el origen de su vegetación y determinar si se trata de una vegetación altamente especializada, o generalista con una amplia aptitud climática. Nos enfocamos en construir la filogenia de elementos dominantes del Monte (por ejemplo la familia Zygophyllaceae) para analizar los rangos macro-climáticos de las especies e identificar eventos de evolución de nichos dentro de estos grupos.

Evolución macro-climática en plantas con fotosíntesis C4. La vía fotosintética C4 se ha desarrollado aproximadamente 60 veces en las Angiospermas. Generalmente, se considera que dicha vía mejora el rendimiento de las plantas en condiciones calurosas y áridas mientras que a bajas temperaturas esta ventaja desaparece. Sin embargo, en las regiones biogeografías Puna y Prepuna observamos una abundancia de plantas C4 de las familias Poaceae y Amaranthaceae cuyos parientes C3 más cercanos se encuentran en regiones más cálidas, como por ejemplo el Chaco. Nos interesa construir la filogenia de esos grupos, reconstruir sus rangos macro-climáticos e identificar eventos de evolución de nichos para evaluar la importancia de la vía fotosintética C4 en radiaciones andinas. Actualmente estamos reliazando análisis dentro de la subfamilia Paniceae (Poaceae) y del grupo Gomphrenoides (Amarantaceae).

Se desempeñan en esta área: la Dra. Lone Aagesen, el Dr. Fernando Zuloaga, la Dra. Ana Carolina Godoy Bürki, y la Lic. Julia Bena.

ESTRUCTURA Y DESARROLLO DE PLANTAS VASCULARES

El estudio de la estructura macro- y microscópica, externa e interna de los seres vivos es una las disciplinas más antiguas de las Ciencias Biológicas. Desde un punto de vista histórico, el desarrollo y la estructura (morfología externa y morfología interna o anatomía) de las Plantas Vasculares, como disciplina, ha recorrido un largo camino en la búsqueda de la interpretación de la naturaleza y la función de las diferentes partes y órganos vegetales, de sus homologías a lo largo de los diferentes taxones, su posible origen evolutivo y del control genético de su desarrollo, en especial de aquellas estructuras más complejas.

El análisis de las estructuras, de su desarrollo y su función necesita de técnicas de fijación, disección, corte, coloración o contraste, ensayos histoquímicos, de observación microscópica con luz blanca (episcópica o diascópica), de epifluorescencia o microscopia electrónica. El análisis de la genética del desarrollo necesita de técnicas de aislamiento de ADNc, subclonado, secuenciación e hibridaciones in-situ. El análisis combinado de las observaciones permite inferir posibles funciones de los genes estudiados y su relación con la evolución morfológica de un órgano vegetal, establecer caracteres y sus homologías primarias. Distintas técnicas de optimización de esos caracteres sobre filogenias conocidas brindan hipótesis sobre la evolución de las estructuras y una re-evaluación de las homologías planteadas. Por medio de este proceso podemos entender la evolución de un grupo de plantas a través de sus cambios estructurales, y comprender el origen evolutivo de las estructuras que caracterizan a cada grupo de plantas.

Los objetivos de esta área en el IBODA son:

FILOGENIA, EVOLUCIÓN Y SISTEMÁTICA DE PLANTAS VASCULARES

La Sistemática comprende el estudio de las relaciones evolutivas a través de la reconstrucción de las filogenias y permite resolver, tanto problemas taxonómicos y de identificación de taxones, como así también ecológicos y biogeográficos.

El desarrollo de análisis filogenéticos, realizados sobre la base de secuencias de ADN plastidial y nuclear, ha revolucionado la comprensión de los límites naturales de los grupos de plantas, de sus relaciones de parentesco y de sus caracteres diagnósticos. Los proyectos de investigación dentro de esta área del Instituto se enfocan en la reconstrucción de las relaciones filogenéticas entre especies y taxones superiores hasta el nivel de familia.

Asimismo, la reconstrucción filogenética hace uso de caracteres morfológicos. Estos caracteres contribuyen de manera importante a entender los procesos de diversificación (e.g. patrones biogeográficos) y a establecer caracteres diagnósticos que conciban clasificaciones naturales, prácticas y robustas.

Los investigadores y becarios que se desempeñan en esta área de investigación desarrollan proyectos en las siguientes familias de Helechos y Angiospermas:
Amaryllidaceae (Lic. Agostina Sassone, Dra. L. Giussani)
Asteraceae (Dra. E. Urtubey, Dra. S. Freire, Lic. Luciana Salomón),
Brassicaceae (Dr. D. Salariato, Dr. F. Zuloaga),
Bromeliaceae (Dra. S. Donadío; Dra. L. Giussani, Dr. R. Pozner)
Calyceraceae (Dr. R. Pozner, Dra. S. Denham),
Chenopodiaceae (Lic. Nicolás Brignone, Dr. R. Pozner, Dra. S. Denham).
Cucurbitaceae (Dr. R. Pozner, Dr. J. Acosta, Dra. A. Scataglini),
Escaloniaceae (Dra. S. Sede, Lic. Santiago Morello),
Hymenophyllaceae (Dr. Cristian Larsen),
Lamiaceae, Verbenaceae y Scrophulariaceae (Dra. Nataly O’Leary, Lic. Pablo Moroni)
Orchidaceae (Dra. L. M. Giussani)
Oxalidaceae (Dra. A. López, Dra. E. Urtubey)
Poaceae (Dr. F. Zuloaga, Dra. L. Giussani, Dra. S. Denham, Dra. A. Scataglini, Dra. A. Cialdella, Dra. Carolina Guerreiro, Dra. S. Sede, Lic. Sergio Sclovich, Lic. J. Ospina)
Pteridaceae (Dra. Mónica Ponce, Dra. A. Scataglini)

FILOGEOGRAFÍA

La filogeografía es una disciplina que se ocupa de examinar la historia evolutiva de las especies en un contexto geográfico. El objetivo es comprender de qué manera se diversificaron las especies y cómo afectaron los procesos históricos abióticos como el cambio climático, la orogenia y los ciclos glaciales a la formación de la diversidad biológica actual.

Se analizan las características genéticas de las poblaciones de una especie para reconstruir sus relaciones filogenéticas, sus historias demográficas y los patrones históricos de flujo génico en el espacio y el tiempo. De esta forma se realizan inferencias sobre los factores históricos que afectaron a la especiación y a los patrones geográficos de diversidad genética y fenotípica de una especie.

Nos interesa principalmente el conocimiento de la filogeografía de las especies presentes en América del Sur, en particular de la región austral, en donde el impacto de los cambios ambientales fue mayor en comparación con otras áreas de Sudamérica.

Los objetivos particulares son:

  1. Investigar la variabilidad genética de una leguminosa y una gramínea típicas de la estepa, Adesmia volckmannii (Leguminosae) y Jarava neaei (Poaceae), de dos especies arbustivas andinas: Escallonia alpina y E. rubra (Escalloniaceae), y de las especies de Nassauvia subgen. Strongyloma (Asteraceae).
  2. Determinar los procesos históricos que influenciaron los patrones geográficos de la variabilidad genética en cada una de las especies seleccionadas.
  3. Investigar la influencia de las condiciones climáticas pasadas sobre la distribución geográfica de las especies.

En el marco de esta línea de investigación el Lic. Sergio Sclovich y el Lic. Santiago Morello desarrollan actualmente trabajos de investigación en el marco de sus tesis doctorales, dirigidas por la Dra. Silvana M. Sede y la Dra. Liliana M. Giussani. La Dra. Marcela Nicola finalizó su análisis filogeográfico de Nassauvia subgen. Strongyloma bajo la dirección de la Dra. S. Sede y el Dr. R. Pozner.