Cómo el clima influyó en la diversidad genética de la pimienta negra

Un equipo internacional de científicos reconstruyó la historia de la pimienta negra silvestre (Piper nigrum) en los Ghats Occidentales, al suroeste de India, y logró identificar refugios históricos y rutas de expansión de la especie. El trabajo, publicado en Diversity and Distributions, abre nuevas líneas para la gestión y conservación de recursos genéticos.

La pimienta negra, originaria de los bosques perennes de los Ghats Occidentales, representa un pilar de la biodiversidad regional y un recurso global de alto valor. Aunque su cultivo se extendió a numerosos países, su forma silvestre se localiza únicamente en esta cordillera de la India, considerada uno de los puntos críticos de biodiversidad terrestre.

Según un estudio del Instituto Federal Suizo de Investigación Forestal, de la Nieve y del Paisaje (WSL), la historia de la pimienta negra se entrelazó con los grandes cambios climáticos desde el Último Máximo Glacial, hace unos 21.000 años, cuando la especie experimentó expansiones, contracciones y fragmentaciones en su área de distribución.

El equipo integró genética poblacional y modelado dinámico de distribución de especies para desentrañar el pasado de la pimienta negra. Recolectaron datos genéticos de 243 ejemplares de 14 poblaciones silvestres, utilizando marcadores de ADN cloroplástico y nuclear. De manera paralela, aplicaron el modelo KISSMig, desarrollado por Michael Peter Nobis del WSL, que simuló la distribución histórica de la especie según datos paleoclimáticos de alta resolución y múltiples escenarios migratorios.

La integración directa de los datos genéticos en el modelo de distribución permitió aumentar notablemente la fiabilidad de los resultados y reducir la incertidumbre científica respecto a la velocidad de migración y la idoneidad climática de los hábitats a lo largo del tiempo. Este avance facilitó la interpretación de la estructura genética poblacional y la elaboración de mapas precisos de distribución histórica.

Los resultados muestran que, tras el Último Máximo Glacial, la pimienta negra ocupó una extensión mucho mayor que la actual, especialmente en las zonas costeras y el sur de los Ghats Occidentales. Hace unos 15.000 años, un cambio climático drástico expandió el área apta hacia el norte, pero la planta no logró colonizar toda la región por su limitada velocidad de migración. Desde hace 5.000 años, las poblaciones silvestres se fragmentaron en varios núcleos aislados, un patrón que persiste hasta hoy.

El análisis genético reveló dos grandes grupos filogeográficos, correspondientes a las zonas meridional y central de los Ghats Occidentales, con una mayor diversidad genética en las latitudes más bajas. El estudio señala que esta separación se remonta al Último Máximo Glacial y resalta una fuerte relación entre diversidad genética y tiempo de colonización.

Además, identificaron áreas que funcionaron como refugios glaciares y rutas migratorias en las tierras bajas costeras, que sirvieron como corredores de expansión. Para la conservación, estos hallazgos resultan cruciales. La localización de zonas clave de diversidad genética y refugios históricos sirve de base para planificar estrategias de protección y restauración.

Algunas áreas, como las poblaciones septentrionales de Bisle y Anshi, poseen hábitats relativamente intactos y pueden actuar como reservorios genéticos valiosos. Los científicos proponen recolectar semillas y conservar la especie tanto en su ambiente natural como fuera de él, a fin de preservar su variabilidad ante amenazas como la fragmentación del hábitat, el cambio climático y las plagas.

Los autores también advierten sobre ciertas limitaciones del método, como la necesidad de aplicarlo en especies con historias evolutivas más complejas o en regiones donde ocurran procesos de hibridación y contacto secundario.

El modelo desarrollado podría funcionar en otros taxones, pero su desempeño en contextos distintos aún debe probarse. Es por eso que, en adelante, el equipo planea aplicar este enfoque en más especies y regiones para mejorar la comprensión de los factores que determinan la diversidad genética a escala global.

La combinación de genética poblacional y modelado dinámico, según el WSL, no solo permite reconstruir el pasado, sino que también ofrece herramientas para anticipar la respuesta de las especies al cambio climático y tomar decisiones fundadas en la conservación y el manejo de recursos genéticos.