Reconstruyen la historia evolutiva de la familia del viñedo

Hasta ahora se creía que las plantas de la familia del viñedo llegaron al continente europeo hace menos de 23 millones de años. Un estudio sobre plantas fósiles dibuja ahora un nuevo escenario sobre la dispersión de los ancestros de las plantas de la uva y revela que estas especies ya estaban en el territorio de Europa hace unos 41 millones de años. El trabajo describe una nueva especie fósil de la misma familia, Nekemias mucronata, que nos permite conocer mejor la historia evolutiva de este grupo vegetal, que habitó en Europa hace entre 40 y 23 millones de años.

Este estudio, publicado en la revista Journal of Systematics and Evolution (JSE), lo dirige la investigadora Aixa Tosal, de la Facultad de Ciencias de la Tierra y el Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la Universidad de Barcelona. También firman el artículo Alba Vicente, del Instituto de Investigación de la Biodiversidad de la Universidad de Barcelona (IRBio) y el Instituto Catalán de Paleontología Miquel Crusafont (ICP), y Thomas Denk, del Museo Sueco de Historia Natural (Estocolmo).

Un nuevo ancestro de la familia del viñedo

La familia del viñedo (Vitaceae) está formada por unas 950 especies, y se divide en cinco tribus (en botánica, es una clasificación taxonómica intermedia entre la familia y el género). Una de estas tribus es la Viteae, formada por doscientas especies, entre las que se encuentra la planta de la uva (Vitis vinifera), de gran interés económico a nivel global. El nuevo trabajo publicado en el JSE se centra en estudiar la tribu Ampelopsideae, formada por cuarenta y siete especies.

«Nuestro estudio cambia los paradigmas aceptados hasta ahora y demuestra que los linajes Ampelopsis y Nekemias, de la tribu Ampelopsideae, ya se encontraban en Europa y Asia central durante el Eoceno medio (entre 47 y 37 millones de años atrás). Esto indica que esta dispersión fue aproximadamente veinte millones de años antes de lo que se estimaba hasta la fecha», apunta Aixa Tosal, primera autora del trabajo y miembro del Departamento de Dinámica de la Tierra y del Océano de la UB.

«En concreto, mostramos que un linaje que hoy está restringido en Norteamérica ya existía en Europa y Asia central, gracias al hallazgo de la especie fósil Nekemias mucronata, muy similar a la actual Nekemias arborea de América del Norte. Nekemias mucronata cohabitaba con Ampelopsis hibschii, el pariente más cercano del Ampelopsis orientalis del presente», explica Tosal. En cambio, esta última ha tenido una dispersión distinta de N. mucronata, ya que este linaje es hoy endémico del Mediterráneo oriental. «Este trabajo ayuda a comprender mejor la evolución de la tribu Ampelopsideae durante el segundo pulso de dispersión —especialmente en Europa y Asia Central—, que tuvo lugar durante el Paleógeno», señala Tosal.

Nekemias mucronata vivió desde finales del Eoceno hasta finales del Oligoceno (hace entre 37 y 23 millones de años). Todo indica que era capaz de crecer en un abanico muy amplio de climas, desde regiones con una temperatura invernal baja (-4,6 °C en períodos fríos) —como las que se encontraban en Kazajistán durante el Oligoceno (33-23) millones de años)— hasta regiones con temperaturas medias anuales cálidas —como las del Oligoceno en la Península Ibérica—, o incluso en climas con temperaturas intermedias como las registradas en el centro del continente europeo.

«N. mucronata tampoco era excesivamente exigente en términos de precipitación. Podía crecer en zonas con lluvias abundantes y una estacionalidad de precipitaciones baja; por ejemplo, en el centro de Europa durante el Oligoceno, o la península Ibérica o Grecia durante el mismo período de tiempo», explica la investigadora del ICP Alba Vicente. «Esta especie fósil tenía una hoja compuesta, una particularidad compartida con algunas especies de la familia del viñedo. Si bien es difícil confirmar el número de folíolos de la hoja compuesta, estaría formada por un mínimo de tres. Hemos podido reconocer patrones comunes entre los folíolos apical y lateral, que permite distinguirlos de otras especies fósiles de la familia del viñedo en Eurasia», añade. «Lo que hace que Nekemias mucronata sea única es la presencia de un mucrón en la punta de los dientes de los folíolos, lo que da nombre a la especie. La forma recta de la base del folíolo apical es también un carácter bastante distintivo, ya que las demás especies fósiles eurasiáticas tienen forma abrochada (con una invaginación cerca del pecíolo)», apunta Vicente.

Dispersión de Ampelopsideae por el puente del Atlántico o el estrecho de Bering

Hasta ahora, el registro más antiguo de la familia de la viña se ha encontrado en los depósitos del Cretácico superior de la India (75-65 Ma). El registro más antiguo del linaje de la planta en el continente americano pertenece al Eoceno superior, hace unos 39,4 millones de años, y prácticamente al mismo tiempo en Europa y Asia central ya se localizan los linajes Ampelopsis y Nekemias.

¿Cómo se dispersaron estas especies en el pasado? Estas tribus divergieron entre el Cretáceo superior y el Eoceno superior y, aunque todavía hay muchas incógnitas, parece que tuvieron una dispersión y evolución bastante rápidas. Según los datos actuales, que coinciden con la técnica de los relojes moleculares, «la tribu Ampelopsideae podría haber seguido dos rutas de racimo o una mezcla de ambas. La primera ruta propuesta sigue el istmo del Atlántico Norte. Es decir, la familia apareció en la India, posteriormente pasó a Asia central y Europa durante el Eoceno medio (entre 47 y 37 millones de años), y finalmente pasó a América a través de Groenlandia», Indica Thomas Denk. «Otra posible ruta sugiere que, una vez apareció la familia Vitaceae en India, la tribu Ampelopsideae se dispersó hacia el este de Asia durante el Eoceno medio (entre 47 y 37 millones de años) y rápidamente pasó a América a través del estrecho de Bering, y de ahí, a Europa siguiendo el istmo del Atlántico norte», detalla Denk.

Aunque la dispersión de estas dos especies no parece estar ligada al clima, es posible que el incremento de la aridez durante el Oligoceno en la península Ibérica y en el sur de Europa explique la extinción (hace 27-23 millones de años) de la última población de N. mucronata que se encontraba en la península Ibérica. En paralelo, Ampelopsis hibschii quedó restringida en la zona de los Balcanes y, finalmente, se extinguiría hace unos quince millones de años.

«Sin embargo, todavía quedan muchas preguntas sin respuesta sobre las primeras fases de dispersión (desde el Cretácico superior hasta el Paleógeno). Por este motivo, nos gustaría seguir estudiando esta familia, y quizás así podamos desvelar qué ocurrió durante sus primeras fases de racimo, ocurridas entre 66 y 41 millones de años atrás», concluye el equipo.