Desentrañando la historia y evolución en el principal «hotspot» de biodiversidad vegetal ibérica. Una aproximación multiescalar en el Parque Nacional de Sierra Nevada

Abstract

Dadas las amenazas actuales sobre la biodiversidad del planeta, es crítico desentrañar los mecanismos evolutivos responsables de la formación de los puntos calientes de biodiversidad («hotspots»). Sierra Nevada es un «hotspot» en la cuenca mediterránea, donde una compleja historia geológica y climática ha creado diversos hábitats a los que las plantas se han adaptado, dando lugar a distintas comunidades locales y una flora regional peculiar. En este contexto, las relaciones evolutivas entre las especies son un factor clave para entender la composición final de estas comunidades. En este proyecto se ha desarrollado una aproximación filogenética al estudio de comunidades y la flora leñosa de Sierra Nevada dentro del «hotspot» de rango superior en el que se incluye (el arco Bético-Rifeño, entre el sur de España y el norte de África). Se usan datos florísticos de todo el «hotspot» Bético-Rifeño, de las sierras Béticas y de comunidades leñosas de Sierra Nevada en diferentes altitudes y sustratos, así como megafilogenias regionales de todo el «hotspot» o específicamente elaboradas para Sierra Nevada. En particular, se proporciona información para contestar las siguientes cuestiones: (i) ¿Cómo se distribuye la diversidad filogenética alfa y beta en la región Bético-Rifeña y cuál es la posición de Sierra Nevada en este contexto? (ii) ¿Cómo es la estructura filogenética y funcional de las comunidades de plantas leñosas y cómo varia dicha estructura en los gradientes altitudinales bajo diferentes sustratos? (iii) ¿Cuáles son los correlatos biológicos de estos procesos de adaptación y diferenciación? Además, para comprender mejor los mecanismos del cambio adaptativo que originan diversidad, se estudian (iv) las relaciones filogenéticas y genéticas de un género muy diverso en Sierra Nevada: Helianthemum (Cistaceae). De esta forma se ensamblan los mecanismos macro y microevolutivos que han determinado la alta biodiversidad vegetal de Sierra Nevada dentro de la región donde se encuadra.

Given current threats of global change on biodiversity, it is of outstanding importance to unravel the mechanisms that allowed the evolutionary construction of biodiversity hotspots. Sierra Nevada is a hotspot within the Mediterranean basin, where a complex geological and climatic history have promoted a high diversity of habitats, moulding different plant communities and assemblages. In this context, the evolutionary history of species is critical to understand the current composition of communities. In this project, we have developed a phylogenetic approach using the woody flora of Sierra Nevada, which is nested within the Baetic-Rifan hotspot. We use floristic data for the whole Baetic-Rifan hotspot, the Baetic sierras and woody plant communities at different elevations and substrates in Sierra Nevada, as well as regional megaphylogenies for the whole hotspot and phylogenies specifically developed for Sierra Nevada. We specifically address the following key questions: (i) How is alpha and beta phylogenetic diversity distributed in the Baetic-Rifan hotspot and what is the position of Sierra Nevada within this context? (ii) What is the phylogenetic and functional structure of woody plant communities, and how does community structure vary along elevation gradients and different substrates? (iii) What are the biological correlates of these adaptive and differentiation processes? Besides, in order to get a better understanding of the mechanisms driving adaptive change and originating diversity and endemism, we study (iv) the phylogenetic and genetic relationships of a key genus of high diversity in Sierra Nevada, Helianthemum (Cistaceae). Thus, we jointly address the macro- and microevolutionary mechanisms determining the high plant biodiversity of Sierra Nevada and surrounding regions.