Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

Efectos ecológicos y evolutivos del cambio climático sobre un modelo de interacción antagonista planta-animal

Nace en La Unión en 1973. En 1999 obtiene la licenciatura en biología por la Universidad de Murcia (UMU). A continuación cursa estudios de doctorado en UMU. Obtiene la suficiencia investigadora en 2002. Ese año defiende la tesina de licenciatura en la Facultad de Biología de Murcia. Entre 2000 y 2007 desarrolla su proyecto de tesis en el Dpto. de Conservación de Suelos, Agua y Manejo de Residuos Orgánicos del CEBAS-CSIC, bajo la dirección del Dr. Ing. Víctor M. Castillo Sánchez y el Dr. Gonzalo González Barberá. Obtiene el grado de doctor en 2007 por la UMU. Durante la tesis doctoral disfruta de una beca de colaboración del INUAMA en la UMU (2000-2001), de un contrato I3P del Ministerio de Educación y Ciencia (2001-2003) y de un contrato con cargo al Proyecto Europeo RECONDES (2004-2007). Entre 2008 y 2009 realiza una estancia posdoctoral en el Instituto de Botánica de Innsbruck y trabaja como consultor en conservación vegetal. En 2009 vuelve a España para trabajar en un proyecto de investigación en el CEBAS-CSIC. En el año 2010 obtiene una beca de la Fundación Séneca para realizar una estancia posdoctoral en la Universidad de Estocolmo. Su trabajo de investigación se centra en los efectos del cambio climático sobre las interacciones planta-animal, y es tutelado por el Dr. Johan Ehrlén, finalizando en marzo de 2012. Ha realizado 8 comunicaciones en congresos nacionales y 13 en internacionales. Es autor de 12 publicaciones científicas nacionales y 15 internacionales. Domina la lengua inglesa y tiene conocimientos de alemán. Actualmente se encuentra contratado por ECOSUR para colaborar durante 2012 en un proyecto del grupo de Enzimología y Biorremediación de Suelos y Residuos Orgánicos del CEBAS-CSIC. En dicho proyecto se estudia el papel de las interacciones planta-microorganismo en la productividad de ecosistemas semiáridos vulnerables a la desertificación.


Resumen del proyecto de investigación

Estudiamos los posibles efectos del cambio climático sobre una interacción formada por una mariposa cuyas larvas son herbívoras generalistas de crucíferas. Se pretendía así determinar el papel del calentamiento global en los posibles cambios en la interacción, derivados de tensiones fenológicas entre planta y antagonista. Para ello se llevaron a cabo tres experimentos: E1. Nos preguntamos si la mariposa tiene preferencias en el uso de 7 especies nutricias y si estas preferencias se mantienen a lo largo de un área geográfica extensa. Para contestar la pregunta muestreamos 16.967 plantas nutricias en un transecto climático Sur-Norte de 900 km en Suecia, en donde el contexto local de cada población también variaba geográficamente. Los resultados indican un cambio geográfico en la jerarquía del uso de plantas nutricias y un efecto negativo de la densidad de éstas sobre la tasa de oviposición de la mariposa. Mientras que el tamaño de la planta tuvo un efecto positivo sobre la elección de planta nutricia, la fenología tuvo efectos contrastados según la especie y la región de muestreo. Esto podría llevar a diferencias intraespecíficas en la selección fenotípica de la mariposa. E2. En el segundo experimento evaluamos si las preferencias hospedadoras bajo condiciones controladas, variaban con respecto a lo observado en condiciones naturales. Los resultados remarcan precisamente el papel del contexto local en el uso de hospedadores por la mariposa. E3. En el tercer experimento evaluamos las normas de reacción de mariposa y plantas nutricias ante un gradiente de temperaturas. Para ello cultivamos y criamos individuos a partir de poblaciones silvestres y las sometimos a 4 condiciones de incubación diferentes de 10 a 19ºC. Los resultados indican distinta plasticida fenotípica entre especies, con signos de adaptación local en varias de ellas. Esto llevaría a cambios de hospedador ante el cambio climático, mediado por variaciones fenotípicas relacionadas con la fenología

Área de conocimiento

Biología vegetal y animal, Ecología, Agricultura, ganadería y pesca,alimen.

Centro de investigación

Botaniska Institutionen, Stockholms Universitetet

Investigadores o grupo de investigacion con el que colaboraba

Ove Eriksson: especialista mundial en evolución de sistemas de dispersión vegetal. Johan Ehrlén: conocido internacionalmente por sus aportaciones al estudio de las interacciones planta-animal, la evolución de rasgos vegetales y modelos poblacionales en plantas. Peter Hambäck: especialista en interacciones planta-insecto y estequiometría ecológica. Birgitta Bergman: estudia la extensión de la neurotoxina BMAA de cianobacterias y su posible relación con enfermedades neurodegenerativas.

Período de Actividad

01/01/2010 - 01/01/2012

Resultados más destacados del proyecto

Lo más destacable es la identificación y cuantificación  de diferencias inter- e intraespecíficas en los rasgos fenotípicos de selección de hospedador por la mariposa, con un patrón geográfico diferente según especie. Así mismo, se pone de manifiesto la importancia del estado fenológico en el patrón de selección de hospedador por la especie antagonista. La diferente plasticidad fenotítipa (no solo en estado fenológico sino también en rasgos morfométricos) observada entre especies y poblaciones geográficas puede dar lugar a un mosaico geográfico de interacciones ante fuerzas selectivas como el cambio climático, que podría producir cambios cualitativos y cuantitativos a largo plazo en la interacción estudiada. Los resultados pueden ser aplicables a otros modelos de interacción antagonista de tipo generalista, sobre todo entre plantas e insectos, por la especial sensibilidad a las condiciones climáticas de éstos últimos, como organismos poiquilotermos.

Principales 5 resultados

- Navarro-Cano JA, Posledovich D, Toftegard T, Gotthard K, Wiklund C, Ehrlén J. Geographical shifts and determinant traits in the host plant use by a generalist butterfly. In preparation.

- Schwienbacher E, Navarro-Cano JA, Neuner G, Erschbamer B. 2012.Correspondence of seed traits with niche position in glacier foreland succession.Plant Ecology, In press (doi: 10.1007/s11258-011-9981-4) 5/26.

- Navarro-Cano JA, Barberá GG, Castillo VM. 2010. Pine litter from afforestations hinders the establishment of endemic plants in semiarid scrubby habitats of Natura 2000 network. Restoration Ecology 18(2): 165–169. 

- Navarro-Cano JA. 2008. Effect of grass litter on seedling recruitment of the critically endangered Cistus heterophyllus in Spain. Flora 203: 663-668.

- De Baets S, Poesen J, Knapen A, Barberá GG, Navarro JA. 2007. Root characteristics of representative Mediterranean plant species and their erosion-reducing potential during concentrated runoff. Plant and Soil 294: 169-183. 

Estancias Anteriores

Estancia postdoctoral de colaboración en el Instituto de Botánica de la Universidad de Innsbruck, Austria. Proyecto: Abiotic and biotic drivers of seedling recruitment in a glacier foreland (financiado por el Austrian FWF P19090-B16). Investigador principal: Ass. Prof. Dr. Brigitta Erschbamer. Fecha: 10/12/07 a 03/07/09.

¿Qué haces actualmente?

Actualmente estoy contratado por ECOSUR para colaborar durante 2012 en un proyecto de investigación que desarrolla el grupo de Enzimología y Biorremediación de Suelos y Residuos Orgánicos, adscrito al Dpto. de Conservación de Suelos y Agua y manejo de Residuos Orgánicos del CEBAS-CSIC. En dicho proyecto se estudia el papel de las interacciones planta-microorganismo en la productividad de ecosistemas semiáridos vulnerables a la desertificación


Descríbenos tu día a día en el centro

El horario de trabajo es parecido al de un centro de investigación español. La jornada comienza a las 8:30. A las 9:45 existe la costumbre de tomar un café, con una reunión informal, en la que el jefe del grupo informa sobre cualquier eventualidad de la semana y hay espacio para comentarios al respecto. La jornada continúa hasta las 12:00, horario habitual para la comida en Suecia. Contamos con una cocina y un salón totalmente equipado, con vistas al bosque, para desconectar del trabajo. La actividad continúa, con otro descanso entre las 15 y las 16 h, para otro café. La jornada suele terminar de 17 a 18 h según las necesidades de cada investigador. En mi caso durante primavera, verano y otoño compagino las tareas de campo y el trabajo en el invernadero y el jardín experimental, con las tareas de gabinete. En invierno, la actividad fuera del instituto se detiene, centrándome en el trabajo de gabinete. Las reuniones de coordinación del proyecto suelen realizarse semanalmente, si bien la comunicación con el jefe es prácticamente diaria.

Enlaces a publicaciones o resultados propios

Actualmente estamos completando un experimento en invernadero y hemos comenzado a escribir un artículo con los resultados de la campaña de campo de la primavera de 2010. En próximos meses esperamos poder colgar alguna publicación al respecto.

¿Qué tal es la experiencia, tanto desde un punto de vista científico como personal?

Altamente positiva. Por ahora voy cumpliendo el calendario del proyecto de investigación. Estoy teniendo contacto con diversos investigadores de otros departamentos y centros suecos y extranjeros, lo que es muy enriquecedor. Casi todas las semanas hay seminarios de investigación o conferencias en nuestro campo o materias cercanas, lo que siempre te da ideas para tu propio proyecto. Al mismo tiempo, la ingente cantidad de tesis de master y tesis doctorales que se defienden te permite estar al tanto de la investigación que se realiza a tu alrededor. El trato con el personal del Instituto, desde mi director hasta el resto de colegas de mi grupo o de otros grupos del Instituto es muy cordial. Por mi experiencia personal yo diría que los suecos son gente sencilla, amable y tranquila. Les encanta la creatividad y se suelen alejar de los clichés y las normas y protocolo excesivamente rancios.

Defíne el centro en una frase

Un centro con ambiente familiar y distendido e investigación puntera en ecología vegetal, fisiología y sistemática.

Dinos por qué elegistes este centro

Me interesaron varias de las publicaciones del grupo de Ecología Vegetal del Instituto de Botánica de Estocolmo, en particular las del profesor Johan Ehrlén. Consideré que una estancia en este centro me permitiría profundizar en el campo de las interacciones ecológicas desde un enfoque evolutivo.

Instalaciones

El instituto de Botánica de Estocolmo cuenta con laboratorios de Sistemática, Biología Molecular, Fisiología y Ecologia Vegetal. También dispone de invernaderos con varios módulos dedicados a experimentación y otros adaptados por regiones bioclimáticas, para la enseñanza en varios cursos universitarios. El instituto colabora con el Museo de Historia Natural de Estocolmo (http://www.nrm.se/) y el Jardín Botánico Bergianska (http://www.bergianska.se/), ambos junto al instituto.

Investigadores relevantes del centro

El instituto de Botánica de Estocolmo cuenta con laboratorios de Sistemática, Biología Molecular, Fisiología y Ecologia Vegetal. También dispone de invernaderos con varios módulos dedicados a experimentación y otros adaptados por regiones bioclimáticas, para la enseñanza en varios cursos universitarios. El instituto colabora con el Museo de Historia Natural de Estocolmo (http://www.nrm.se/) y el Jardín Botánico Bergianska (http://www.bergianska.se/), ambos junto al instituto.

¿Seguías un programa formativo en el centro?

La tarea investigadora me ocupaba todo el tiempo, sobre todo durante los periodos de trabajo de campo y experimentación en invernadero, por lo que no seguí ningún curso regular. De todas maneras, organizabamos reuniones científicas periódicas con otros grupos suecos y extranjeros, para intercambio de experiencias, que siempre son enriquecedoras.

Háblanos de la ciudad en la que estabas, aquello que desees resaltar de ella, que te ha llamado mas la atención, lo esencial

Yo destacaría sobre todo su tranquilidad; nada de atascos, humos o ruidos. El tráfico es insignificante en la ciudad, gracias a la conciencia ciudadana de la gente, a un impuesto especial para los vehículos y al excelente sistema de transporte público, basado en el metro, el autobús y los trenes de cercanías a un precio que te quita las ganas de coger el coche. La guinda la pone una extensa red de carriles bici que recorre toda la ciudad y alrededores. No tienes la sensación de estar en una capital con 1,3 millones de personas. A todo ello se suma la proporción de espacios verdes y lagos que recorren los diferentes barrios. Estocolmo tiene desde 1995 el primer parque nacional urbano del mundo (Nationalstadsparken, www.nationalstadsparken.se). Extensas manchas de bosques bicentenarios se extienden desde el centro y el norte del área metropolitana, con decenas de lagunas, granjas y cultivos tradicionales, que acercan el campo a la ciudad de manera
envidiable, sin necesidad de colapsar la red de comunicaciones. Otro aspecto significativo de Estocolmo es la extensa red de museos, salas de exposiciones y espacios lúdicos públicos.

Y cuando no investigas, ¿qué te ofrece la ciudad para tu tiempo libre?

Estocolmo te ofrece la posibilidad de llegar en metro o bus a las puertas de uno de los 33 espacios naturales protegidos de la comarca, algunos de ellos pegados a zonas urbanas o periurbanas. Es algo poco habitual en una gran ciudad española. Lo que más me gusta es levantarme un fin de semana, coger los prismáticos y estar en 5 minutos en el robledal bicentenario de la zona de Ulriksdal, entre corzos, pájaros carpinteros y azores. Desde allí el lago Edsviken (en realidad un estrecho brazo del báltico) te ofrece agradables paseos por su ribera disfrutando de barnaclas, negrones, eideres y un sinfín de aves acuáticas. En invierno la cosa cambia radicalmente y el lago está totalmente helado y a menudo cubierto de un manto de nieve. Entonces lo abren a patinadores y esquiadores de fondo, en una estampa puramente escandinava. Cuando el frío aprieta, algo común entre noviembre y febrero, se puede disfrutar de alguno de los museos de la ciudad. Recomiendo el Vasamuséet (http://www.vasamuseet.se/), con su galeón del XVII, recuperado del fondo del mar y restaurado tablón a
tablón; absolutamente impresionante. El Kulturhuset (http://www.kulturhuset.se/), en el centro de la ciudad es también un sitio perfecto para   meterse un día lluvioso y disfrutar de alguna de sus exposiciones. Tanto dentro del edificio, como en las calles cercanas existen multitud de cafés en donde tomar algo para rematar el día.

WEB del centro

http://www.botan.su.se/

¿Cómo accediste al centro?

No conocía en persona a nadie del centro, así es que simplemente me puse en contacto via e-mail con el profesor Johan Ehrlén y le expresé mi interés en unirme a su grupo.

¿Por qué te admitieron, qué tramites seguiste para ello?

Preparé un proyecto de investigación bajo la supervisión del profesor Johan Ehrlén. La Fundación Séneca me dio la oportunidad de unirme al grupo de Ecología Vegetal del Instituto de Botánica de Estocolmo, a través de una beca postdoctoral de dos años. Una vez conseguidos los fondos, los trámites fueron sencillos. Tras una prórroga para terminar mi contrato en el CEBAS-CSIC, en cuatro meses estaba en Estocolmo, listo para iniciar mi investigación.

¿Qué caracteriza el centro en el ámbito internacional?

Es un instituto con más del 30% de doctorandos y postdocs no suecos. Así mismo, todos los meses tenemos visitas de investigadores extranjeros de primera línea. En los últimos meses hemos contado en nuestro grupo con la presencia de los investigadores John Maron, Bill Morris y Elizabeth Crone (University of Montana), David Post (Yale University) y Nora Underwood y Brian Inouye (Florida State University). Estas visitas incluyen conferencias abiertas y entrevistas individuales acerca de nuestro trabajo.

¿Qué consejos darías a otros jóvenes investigadores que quieran acudir a este centro?

Lo mejor sería que se pusieran en contacto con la persona o el grupo con el que les gustaría trabajar aquí. También recomiendo que visiten la web del instituto (http://www.botan.su.se/pub/jsp/polopoly.jsp?d=2885). Todos los años salen convocatorias de posiciones pre- y postdoctorales para el Instituto, ligadas a proyectos en marcha o que van a comenzar en breve.

¿Qué destacarías, qué es lo que consideras más positivo?

Creo que mi estancia de investigación me ayudará a mejorar mi calidad investigadora y a ser un poco más productivo. Por otro lado, valoro la experiencia vital de conocer el modo de vida de un país que es ejemplo de modernidad y respeto por el medio ambiente y su historia, sin perder ni un ápice de competitividad. La actual crisis económica apenas se percibe en la vida diaria, ni parece que tambalee la macroeconomía del país. Creo que deberíamos aprender mucho del modelo sueco. Me temo que cuando vuelva a Murcia valoraré aún más lo aprendido.

¿La estancia posdoctoral ha permitido transferir conocimientos y nuevas técnicas a tu grupo de origen?

Mi trabajo posdoctoral ha abierto una nueva perspectiva en mi grupo de origen, en lo que a la importancia de las interacciones para entender los procesos que gobiernan el funcionamiento de los ecosistemas se refiere.

¿Ha posibilitado que el grupo de Murcia haya adquirido nuevas relaciones internacionales?

Por el momento no se ha dado la oportunidad de tener un encuentro en común entre ambos grupos, aunque desde el grupo de Ecología Vegetal de la Universidad de Estocolmo han mostrado su interés por realizar una visita próximamente.

¿Has abierto nuevas lineas de trabajo al regresar?

Actualmente trato de aplicar el conocimiento sobre las interacciones a nuevos sistemas de estudio entre niveles tróficos diferentes. En concreto, trabajo en un sistema de interacción entre plantas nodriza y microorganismos edáficos. Tratamos de explicar como afecta la vegetación parcheada de ambientes semiáridos a la producitvidad del suelo. La idea es poder aplicar a la restauración ecológica de ambientes degradados el uso de plantas nodriza para mejorar la productividad y el funcionamiento del ecosistema. Promoviendo procesos dinámicos suelo-vegetación.

¿Mantienes contacto con el centro donde desarrollaste la estancia posdoctoral?

Por supuesto. Seguimos preparando artículos científicos y sigo vinculado a través del programa EKOKLIM de la Univerdad de Estocolmo, en el que se analizan los efectos del cambio climático sobre el funcionamiento de los ecosistemas y su posible repercusión socioeconómica a través de los servicios generados por los ecosistemas. Es posible que durante los próximos meses visite de nuevo Estocolmo para alguna reunión de coordinación sobre los trabajos en marcha.

¿Qué resultados esperabas de la estancia? ¿Se están satisfaciendo tus expectativas?

Tanto en lo profesional como en lo personal no tengo ninguna queja. Vine con la expectativa de aprender a la vez que disfrutaba de mi trabajo, y hasta el momento estoy muy satisfecho. Algunas semanas pueden hacerse muy largas, cuando tenemos muestreos masivos, pero no deja de ser apasionante el trabajo que realizo. En lo personal estoy disfrutando de una estancia relajada y de un modo de vida cómodo y fácil, sin ningún contratiempo de interés.

¿Cuál es tu valoración personal de la beca posdoctoral? ¿cómo piensas que ha incidido en tu carrera profesional?

La beca posdoctoral me ha permitido ampliar mis conocimientos en el campo de la ecología vegetal, tanto a nivel teórico como metodológico. Entrar en contacto con Johan Ehrlén y el resto de profesores en Estocolmo me ha enseñado mucho a nivel organizativo y de enfoque de la investigación. Ahora tengo una visión mas clara sobre mi carrera. La pregunta es si la coyuntura económica actual me dejará que la desarrolle en España o en otro país.

La experiencia posdoctoral ¿ha cambiado en algo tu forma de ver la ciencia, tu profesion de científico?

Sin duda, me ha enseñado a ser más paciente, organizado y eficiente.

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