El roble de Feanedock destaca con tanta claridad en la sección del Bosque Nacional de Derbyshire que uno pensaría que nos llama. Rodeado de campos abiertos, setos de espinos y hayedos jóvenes, un majestuoso roble viejo como este se impone en la campiña inglesa.
Como la máxima expresión de nuestros bosques, los robles albergan más vida en el Reino Unido que cualquier otro árbol autóctono. A los pies del roble de Feanedock, se pueden oír y ver, de un vistazo, chochines, mirlos, arañas, ardillas, zorzales comunes, sírfidos, mariposas, currucas capirotadas, cochinillas, hormigas y mosquiteros comunes. Durante más de dos siglos, ha proporcionado un hábitat estable, incluso para los humanos: una vivienda en ruinas se encuentra bajo su sombra.
El desarrollo de un roble común (Quercus robur) afecta a todo lo que vive sobre él ya su alrededor, desde la copa hasta el suelo. En los últimos años de calor y sequía, el roble de Feanedock perdió dos grandes ramas.
En el verano de 2023, los dendrocronólogos —quienes investigan y datan los árboles a través de sus anillos de crecimiento— tomaron muestras del tronco para estudiar sus años de crecimiento “saludable” y “pobre”. Contaron 195 anillos, pero no llegaron al centro del árbol, por lo que probablemente se sembró a principios del siglo XIX, si no antes. Como retoño, habría recibido a los mineros de Derbyshire que cruzaban los campos desde los pueblos cercanos para trabajar en los pozos de carbón recién excavados o en las numerosas alfarerías industriales de la zona.
Más de 200 años después, en julio de 2023, el roble de Feanedock (que ahora mide unos 36 metros) jugó un papel central en el Anillo de la Verdad. Esta colaboración creativa entre científicos de árboles y artistas del colectivo Walking Forest imaginó un caso legal ambientado en el año 2030 entre un demandante, el roble (a cuya sombra se tramitó el caso) y el gobierno del Reino Unido.
El abogado del demandante, Paul Powlesland, abogado especializado en derechos de la naturaleza, expuso sus argumentos ante el juez y el jurado, alegando que el gobierno había incumplido las obligaciones legales establecidas en la Ley de Cambio Climático de 2008. Científicos de la Universidad de Birmingham, incluido uno de nosotros (Bruno), actuaron como peritos, aportando pruebas de las amenazas que el árbol enfrentaba debido al aumento del calor, el CO₂ atmosférico, el daño al suelo. y las enfermedades.
Tras escuchar todas las pruebas, el público reunido, actuando como jurado, emitió su veredicto. Muchos eran plenamente conscientes de que el demandante había permanecido en ese lugar mucho más tiempo que cualquier otro presente, un testigo silencioso del daño causado por los humanos al medio ambiente y al paisaje. Ordenaron al secretario de Estado para el Clima y el Desglose Ecológico (como se conoce al cargo en 2030) que dejara de incumplir las obligaciones legales de proteger este y todos los “robles ancla”, ya las comunidades que prosperan o sufren con ellos.
Ese momento impactante bajo el roble de Feanedock abrió la puerta a una pregunta más profunda: ¿cómo y qué recuerdan los árboles?
Hasta hace poco, se sabía poco sobre cómo funciona la memoria en organismos longevos como los árboles, que experimentan décadas, incluso siglos, de presiones ambientales cambiantes. Por eso, esto es lo que nuestra colaboración de investigación multidisciplinar —que incluye obras de arte, actuaciones e incluso una composición musical, además de ciencia innovadora— se propuso descubrir.
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Cómo funciona la memoria de los árboles
Para los árboles, la memoria no es una metáfora, sino una realidad biológica, grabada en sus células. Una de las formas más notables que adopta es la memoria epigenética: la capacidad de un árbol de registrar sus experiencias vitales y permitir que estas definan su futuro, sin cambiar la secuencia de su ADN.
Como Membra (nombre completo: Comprender la memoria de los paisajes arbóreos del Reino Unido para una mejor resiliencia y adaptación), hemos estudiado diversas especies del Reino Unido, ecológicamente vitales y culturalmente significativas, como el roble, el fresno, el avellano, el haya y el abedul. Juntos, nos ayudarán a comprender cómo los árboles registran y responden al estrés ambiental, ofreciendo una visión profunda de cómo sus memorias se transmiten a través de los bosques.
En el corazón de este proceso se encuentra la metilación del ADN, donde las etiquetas químicas conocidas como grupos metilo se añaden al ADN del árbol con el tiempo. Si bien no reescriben el código genético, sí alteran su lectura. Estas firmas químicas pueden activar o desactivar genes, aumentar o disminuir las respuestas y cambiar principalmente la forma en que un árbol crece, se adapta o se defiende. En los robles, por ejemplo, la exposición prolongada a la sequía durante décadas se asocia con cambios en la metilación del ADN, lo que sugiere que los árboles pueden ajustar su expresión génica en respuesta al estrés repetido.
Estas memorias epigenéticas pueden permitir a los árboles responder más rápidamente a la sequía, las enfermedades o los extremos climáticos, e incluso podrían transmitirse a la siguiente generación. En algunas especies vegetales, este tipo de herencia está bien documentado, pero en árboles longevos, sigue siendo una pregunta abierta, con implicaciones cruciales para la regeneración y la resiliencia forestal.
Hasta ahora, nuestra investigación demostró que los árboles responden al estrés de maneras que pueden extenderse mucho más allá del evento inmediato. La exposición a la sequía oa altos niveles de CO₂, por ejemplo, puede dejar marcas duraderas en el crecimiento y la química interna de un árbol, y podría determinar su respuesta a condiciones futuras. Sin embargo, la fuerza de esta memoria parece depender de la naturaleza del estrés: es más pronunciada cuando este es particularmente intenso, como una enfermedad, o cuando se repite en el tiempo, como una sequía crónica.
Un resultado sorprendente provino del roble, donde observamos que la metilación del ADN cambia según la época del año: los niveles de metilación son más bajos a principios de la primavera y luego aumentan a medida que avanzan las estaciones. Esto sugiere que la impronta de la memoria en los árboles puede ser mucho más dinámica de lo que se creía, y que el momento en que ocurren los eventos de estrés dentro de la temporada de crecimiento podría influir en la intensidad de la codificación de dicha memoria.
Todas las especies estudiadas y las condiciones ambientales asociadas fueron secuenciadas. En todos los casos, encontramos evidencia de estas memorias de estreses pasados. En los fresnos, por ejemplo, comenzamos a detectar cambios de metilación relacionados con la presión de la muerte regresiva del fresno, lo que ofrece pistas sobre cómo los árboles regulan sus defensas con el tiempo a medida que progresa una enfermedad.
Los árboles son ciertamente resilientes. Se doblan, se adaptan y resisten, guardando el recuerdo de las tormentas y las estaciones en su interior. Pero incluso su fuerza arraigada tiene límites. Los desafíos que enfrentan ahora son más rápidos, más frecuentes y más severos que en cualquier otro momento de su historia evolutiva.
Esto significa que lo que estamos aprendiendo de sus recuerdos no es solo una historia de supervivencia, sino una advertencia. Nos advierten que podría llegar un momento en que ya no puedan soportarlo.
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Incluso los árboles jóvenes recuerdan
Es fácil dejarse llevar por un roble centenario. Pero lo que a menudo pasa desapercibido es la crisis silenciosa bajo su dosis. En muchos bosques del Reino Unido, la siguiente generación desapareció.
Los estudios muestran fuertes descensos en la mayoría de las especies de árboles jóvenes (plántulas y árboles jóvenes) debido a una creciente lista de presiones: sequías prolongadas, aumento de las temperaturas, cambios en las poblaciones de herbívoros y una creciente ola de plagas y patógenos.
De acuerdo con un estudio de nueve sitios en Inglaterra y Escocia, coescrito por uno de nosotros (Bruno) y actualmente en revisión, la tasa de mortalidad de árboles jóvenes ha aumentado del 16,2% en el período hasta el año 2000 al 30,9% dos décadas después.
En algunas especies, como el olmo y ahora el fresno, las enfermedades llevaron a las poblaciones casi al punto de no regeneración, cuando un bosque ya no puede autoabastecerse. Para contrarrestar esta amenaza, los árboles jóvenes deben ser altamente adaptables, no solo en su forma, sino también a nivel molecular. En Membra, los científicos están explorando si los árboles jóvenes absorben el estrés ambiental con mayor facilidad que los más viejos, y si esa memoria, registrada a través de cambios en la metilación del ADN, influye en su supervivencia.
Una forma de comprobar estos cambios transgeneracionales es exponer árboles (robles y avellanos) a los elevados niveles de CO₂ previstos en el Reino Unido para 2050. Esto se llevó a cabo en las instalaciones del Instituto de Investigación Forestal de Birmingham (Bifor), en un bosque de Staffordshire, uno de los mayores experimentos sobre cambio climático del mundo, donde se exponen conjuntos de árboles (parcelas circulares de bosque) a 150 partes por millón (ppm) de CO₂ por encima de las concentraciones ambientales.
La investigación de Membra descubrió que los retoños de árboles expuestos a estos niveles de CO₂ responden de forma muy diferente a otros factores de estrés ambiental, lo que puede aumentar su resiliencia. Por ejemplo, las bellotas de robles expuestas al CO₂ fueron notablemente más grandes y sus plántulas mostraron un crecimiento más rápido y una mayor resistencia a patógenos como el oídio, una clara señal de que las condiciones ambientales que experimentan los árboles progenitores pueden influir en la resiliencia de los retoños.
Hasta la fecha, el análisis molecular muestra que la memoria heredada de esta exposición está impresa en los genes de los árboles implicados en los mecanismos de defensa. El vínculo directo con la resiliencia debería identificarse en los próximos años a medida que avance nuestro análisis de datos.
Sorprendentemente, estos efectos beneficiosos fueron más pronunciados durante los años de mayor crecimiento, cuando los árboles producen una abundante cosecha de semillas, lo que sugiere que los ciclos reproductivos de los robles maduros, así como la disponibilidad de recursos, son clave para que los robles hereden con éxito sus rasgos adaptativos al estrés. De igual manera, las plántulas de robles expuestas repetidamente a la sequía mostraron una mayor tolerancia a la sequía, lo que sugiere que algunos árboles podrían preparar a sus vástagos para ser más resilientes ante el estrés climático repetido.
*Estrella Luna-Diez es profesora asociada de Fitopatología de la Facultad de Biociencias en la Universidad de Birmingham; Anne-Marie Culhane es investigadora visitante del Instituto de Sistemas Globales en la Universidad de Exeter; y Bruno Barcante Ladvocat Cintra es investigador de Geografía, Ciencias de la Tierra y Ambientales del Instituto de Investigación Forestal de Birmingham en la Universidad de Birmingham.
Este texto fue publicado originalmente en The Conversation
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