Variación de la morfología foliar y estomática en el género Nothofagus: el caso de N. dombeyi y N. nitida

Abstract

La fuerte relación entre la fisionomía foliar y el clima ha sido utilizada para desarrollar modelos de reconstrucción paleo-climática. Asimismo, la densidad estomática y el tamaño de estomas responden, en algunas especies, a las variaciones de temperatura y humedad, como resultado de la compensación entre la pérdida de agua y la absorción de CO2. Sin embargo, el efecto del ambiente en la morfología de estomas es especie-específico, y no ha sido evaluado aún en el género Nothofagus. El presente estudio evalúa la variación de 23 rasgos foliares de N. dombeyi y N. nitida, considerando 21 sitios distribuidos entre los 35,6°S a los 46,5°S. Según los patrones globales descritos y las notables variaciones en temperatura y precipitación de la transición latitudinal del clima mediterráneo-templado, se predice que individuos de mayor latitud presenten hojas y estomas más grandes, mayor densidad estomática y cantidad de dientes, y hojas de menor circularidad. Para determinar la validez de la predicción, se registró la variación morfológica de lámina y estomas para las dos especies, y se evaluó la relación morfología-clima mediante análisis multivariado. A excepción de la forma de la hoja en N. dombeyi, se encontró una respuesta morfológica inversa a la esperada, y se determinó que cuatro rasgos de la morfología foliar pueden ser usados como indicadores paleo-climáticos en esta especie. Además, se postula el tamaño de estomas como posible indicador paleoclimático, previa evaluación de su señal filogenética. Finalmente, se establecen las bajas temperaturas como principal, pero no único, determinante en el tamaño de hojas y estomas en N. dombeyi.

The strong leaf physiognomy-climate relationship has been used for the development of past climate reconstruction models. In addition, stomatal size and density respond, in some species, to temperature and moisture variations, as a result of water and CO2 trade-off. However, the environmental effect on specie-specific stomatal morphology has not been evaluated yet on the genus Nothofagus. The current work evaluates 23 foliar traits variation on N. dombeyi and N. nítida along 21 sample sites distributed between 35.6°S and 46.5°S. According to global patterns described for the leaf-climate relationship, and the wide variation of temperature and moisture between the Mediterranean-Temperate climate transition, individuals growing at high latitudes should have bigger stomata and leaf sizes, higher stomatal density and tooth number, and have less rounded leaf. To determine the veracity of this prediction, leaf and stomatal morphology were recorded for two species, and the leaf morphology-climate relationship was evaluated with a multivariate analysis. For N. dombeyi, the results showed an inverse leaf morphology-climate relationship (except for leaf shape) and that 4 of the 23 foliar traits evaluated can be used as paleoclimate proxies. Moreover, it is proposed that stomatal size could be used as paleoclimate proxy, with prior evaluation of the phylogenetic signal. Finally, low temperature is established as the principal driver, but not the only one, for leaf and stomatal sizes on N. dombeyi.