Argyroxiphium sandwicense subsp. sandwicense , la espada plateada de Mauna Kea , [1] es una planta con flores en peligro de extinción endémica de la isla de Hawaiʻi ( Isla Grande ) de Hawai . Es la "joya de la corona" [2] de la montaña volcánica Mauna Kea , de la que deriva su nombre en inglés. El nombre hawaiano es ʻahinahina ; se aplica a espadas plateadas de manera más amplia. La espada plateada de Mauna Kea alguna vez fue común en el volcán, y se están realizando extraordinarios esfuerzos de conservación para preservar la especie. [3] [4] [5] [6]
Espada plateada de Mauna Kea | |
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Espada plateada de Mauna Kea en Mauna Kea ( tenga en cuenta la valla protectora ) | |
clasificación cientifica ![]() | |
Reino: | Plantae |
Clade : | Traqueofitos |
Clade : | Angiospermas |
Clade : | Eudicots |
Clade : | Asterides |
Pedido: | Asterales |
Familia: | Asteraceae |
Género: | Argyroxiphium |
Especies: | |
Subespecie: | Como. subsp. sandwicense |
Nombre del trinomio | |
Argyroxiphium sandwicense subsp. sandwicense |
Espadas plateadas - Argyroxiphium
Estrechamente relacionada con la espada plateada Haleakala ( Argyroxiphium sandwicense subsp. Macrocephalum ) y en la familia Asteraceae , la espada plateada de Mauna Kea es miembro de la alianza plateada , un grupo de aproximadamente 50 especies en tres géneros, todas endémicas de las islas hawaianas . Sus diversas morfologías desmienten un parentesco genético extremadamente cercano y sugieren una evolución extremadamente rápida de una sola especie precursora. [7] [8] La alianza silversword se considera el ejemplo más dramático de radiación adaptativa entre plantas en Hawai, lo que ilustra el papel del aislamiento y las condiciones ecológicas distintivas en la promoción de la evolución . [9]
Descripción
La espada plateada de Mauna Kea es una hierba erecta, de tallo único y monocárpica o raramente ramificada y policarpica, básicamente leñosa, que produce un racimo en forma de globo de espeso, dispuesto en espiral, en forma de espada, de color verde plateado, floco-seríceo, lineal-ligulado a lineal. hojas lanceoladas que crecen en roseta. La roseta epígea o casi epigea puede llegar a tener un diámetro de 0,6 m (2 pies) o más con hojas individuales de hasta 0,3 m (1 pie) de largo y generalmente tiene menos de 1,3 cm ( 1 ⁄ 2 pulgada ) de ancho.
Las hojas están completamente cubiertas por una densa capa de largos pelos plateados. Las hojas de todas las espadas plateadas tienen una capacidad inusual e importante para almacenar agua en forma de gel en espacios intracelulares donde otras hojas de plantas contienen aire. [9]
El tallo de la floración, que aparece unas semanas antes de la floración, es estrecho, pero puede alcanzar casi los 3 m (9,8 pies) de altura. Está compuesto por numerosos tallos muy pegajosos que llevan hasta 600 capullos de flores aproximadamente. 2,5 cm ( 31 ⁄ 32 pulgadas ) de diámetro, cada una con 500 flores individuales. Cada cabeza tiene alrededor de una docena de flores de rayos de color rosa a granate en forma de pétalos alrededor de su periferia.
Los frutos se parecen a los de un girasol, pero son largos y delgados y suelen estar coronados con unas 6 escamas desiguales menos de 0,3 cm ( 1 ⁄ 8 pulgadas) de largo. [6] [8]
La planta vive muchos años hasta que florece; las estimaciones de su vida útil oscilan entre 5 y 15 años y 40 años. [5] [6] La floración ocurre principalmente desde mediados de junio hasta noviembre. Las plantas atípicas poseen ramas que florecen y mueren independientemente de la planta principal, por lo que estos individuos mueren solo después de que florece la última rama. [8]
- Otras subespecies
La otra subespecie, A. sandwicense subsp. macrocephalum , se encuentra en y alrededor del cráter Haleakalā . Se diferencian principalmente en la forma de la inflorescencia: más anchas en las plantas de Haleakalā (menos de 4 veces más largas que anchas) y más estrechas en Mauna Kea (4,3 a 8,6 veces más largas que anchas). La subespecie Haleakalā también tiene generalmente más flores radiales, 11–42 frente a 5–20 para Mauna Kea. [10]
Adaptación
Se cree que Argyroxiphium ha evolucionado a partir de una especie ahora extinta de la que evolucionó el actual tarweed de California (género Raillardiopsis ), divergiendo de un ancestro continental común hace unos 5 millones [11] o 6 millones [7] años. La investigación del ADN molecular apoya firmemente esta hipótesis. [7] Se supone que el individuo colonizador llegó a Hawai'i en las plumas de un pájaro, lo que obligó a "considerar seriamente la dispersión extrema a larga distancia de magnitud intercontinental", ya que la especie tuvo que superar una barrera de dispersión de al menos 3.900 km (2.400 millas). ) de mar abierto, una distancia un 60% mayor que la que separa África y América del Sur. [7]
La espada plateada de Mauna Kea evolucionó para sobrevivir en condiciones subalpinas extraordinariamente duras donde prácticamente ninguna otra planta podía crecer. Sin embargo, no posee ningún mecanismo de protección contra los mamíferos que pastan , que no existían en Hawái durante los millones de años de adaptación de las plantas. Sherwin Carlquist, quien estableció por primera vez el papel ancestral de las algas de California en la historia evolutiva de las espadas plateadas hawaianas, especuló que sus especies precursoras del continente pueden haber tenido una resina poco apetecible para los herbívoros . [12]
Esta es una historia familiar para los botánicos hawaianos; dos ejemplos que se mencionan con frecuencia de una pérdida similar de características defensivas son la frambuesa hawaiana endémica ( Rubus hawaiensis ), que evolucionó para no tener espinas, y las ortigas hawaianas endémicas que perdieron su aguijón. Sin una presión selectiva para mantener esos mecanismos, estas especies no pudieron conservar los rasgos protectores que sus antepasados pudieran haber poseído. [13] [14] La ventaja protectora, sin embargo, favoreció a los tarweeds y plate plate en su capacidad única de almacenar agua como gel intracelular, una adaptación que habría hecho posible que la especie viviera en ambientes áridos. [9]
Hábitat original
Los registros históricos sugieren que la espada plateada de Mauna Kea fue una vez dominante en Mauna Kea , adaptándose particularmente bien al desierto alpino expuesto azotado por el viento a altitudes de 2.600 a 3.800 m (8.500 a 12.500 pies). [4] En esta región, la humedad es prácticamente nula y las precipitaciones generalmente se presentan en forma de nieve invernal. La precipitación media anual es de menos de 51 a 102 cm (20 a 40 pulgadas) por año, principalmente durante el invierno, con sequía extrema durante el verano. [6] No hay sombra del cálido sol tropical ni protección de las temperaturas nocturnas que caen por debajo del punto de congelación en cualquier época del año. El suelo es de ceniza volcánica, rocosa y fina. [9] En los rangos superiores de este hábitat, no crecen otras plantas. [6]
En este entorno aparentemente inhóspito, Argyroxiphium prosperó. Los relatos más tempranos del rango de la espada plateada de Mauna Kea no sugieren rareza; Los exploradores recolectaron tallos muertos para leña en 1825. [6] Más de una estimación anecdótica hecha en la década de 1920 sobre la población anterior fue que las plantas se contaban por miles; un informe fue que las plantas cubrían la pendiente de modo que el sol las reflejaba. [6] La primera documentación de su declive se remonta a 1892, cuando se decía que alguna vez fue abundante pero que "ahora está casi extinto, excepto en los lugares más accidentados e inaccesibles". [6]
Casi extinción
La próspera población se redujo a unos pocos individuos en 25 años por una serie de decisiones de uso de la tierra. En la década de 1790, los humanos introdujeron ganado , ovejas , cabras , perros y cerdos en las islas. Tanto los animales domésticos como los salvajes buscaban alimento en el campo abierto o se alimentaban de plantas nativas. En 1851 había alrededor de 3.000 ovejas salvajes y 12.000 vacas salvajes en Mauna Kea. [6] Los perros salvajes mantuvieron bajo control la población de ovejas hasta 1921, cuando los perros fueron eliminados sistemáticamente. La población de espadas plateadas de Mauna Kea disminuyó a medida que aumentó la población de ovejas después de 1921; Solo se vieron espadas plateadas vivas en los acantilados de Puhakuloa, Waikahalulu y Waipahoehoe Gulches. [6] La población de ovejas en Mauna Kea finalmente superó las 40.000 en la década de 1930, diezmando las plantas nativas indefensas, incluida la espada plateada restante. [4] Las ovejas salvajes se redujeron considerablemente de 1936 a 1950, pero se protegieron hasta 1981 como un juego deportivo en las tierras de la Reserva Forestal, que se superponen al hábitat original de la espada plateada de Mauna Kea. [6]
Rescate y reintroducción
Los esfuerzos iniciales para salvar la espada plateada de Mauna Kea se centraron en cercar las pocas plantas restantes conocidas, principalmente de los primeros intentos de cultivo. [6] Estos intentos fueron ineficaces para mantener alejados a los ungulados. [15] En 1981, el estado eliminó casi todas las ovejas salvajes, pero ya se había introducido una amenaza mayor: la oveja muflón , traída a la isla como animales de caza en 1954. Más ágil que la oveja salvaje, el muflón continuó la depredación, llegando a incluso individuos aislados, y vallas de salto que habían sido adecuadas contra las ovejas salvajes. La remoción de estos animales comenzó en 1988. [6] Se establecieron una serie de exclusiones cada vez mayores, y se incorporaron algunas plantas silvestres individuales en ellas. [6]
La espada plateada de Mauna Kea fue declarada especie federal en peligro de extinción en 1986, [15] y sólo 41 plantas naturales sobrevivieron en la naturaleza en 2003. [1]
Cultivo - primeros intentos
La propagación de la especie comenzó en la década de 1970, con resultados inicialmente modestos. Un censo de 1984 encontró 131 plantas, de las cuales se creía que sólo 15 eran silvestres y no se habían propagado en viveros. [6] El Departamento de Botánica de la Universidad de Hawai'i ha publicado una foto de 1987 que, según afirman, muestra la única población natural conocida de la espada plateada de Mauna Kea en ese momento, unos pocos individuos en acantilados sobre el río Wailuku que eran inalcanzables para ningún mamífero forrajero. [8] Aproximadamente 1500 espadas plateadas de Mauna Kea se trasplantaron entre 1973 y 1998. Las plantas se cultivaron hasta la madurez de la floración, pero comenzar con solo una o dos hembras causó una diversidad genética estrecha. [16] Esto fue evidente en el rasgo atípico de la descendencia para producir ramas. Las ramas podían florecer de forma independiente, después de lo cual la rama, pero no la planta, moriría. La historia de crecimiento típica de esta especie es producir un solo tallo de flor seguido de la muerte de la planta. [6] En 1993, cuando la Oficina de Pesca y Vida Silvestre emitió un plan de recuperación, [3] era evidente que se necesitaba un enfoque más sistemático.
Cultivo: aumento de la diversidad genética
Para contrarrestar los efectos de la endogamia, los científicos comenzaron un programa de cruzamiento controlado, polinizando a mano espadas plateadas en flor tanto en la naturaleza como en los viveros. A pesar de sus desafíos logísticos, se consideró que la polinización manual era el método más probable para lograr la fertilización y aumentar el intercambio genético entre los individuos silvestres y de vivero.
La propagación controlada se utiliza para reintroducir plántulas, ya que las plantaciones anteriores tienen una supervivencia de más del 80%; [3] ya que las plantas florecen solo una vez después de muchos años. Con tan pocas plantas silvestres, se consideró imprudente dejar el proceso a un encuentro casual con un polinizador adecuado. [2] Además, se cree que los polinizadores nativos han sido interrumpidos por especies invasoras como las hormigas argentinas. [6] El género de abejas nativas y solitarias Hylaeus son los polinizadores de esta subespecie. Las abejas melíferas no nativas ( Apis melifera ) visitan las flores, pero parecen robar el polen en lugar de moverlo entre las plantas. [3] Por lo tanto, los científicos establecieron la política de que no se deja semilla en la naturaleza. [3]
La polinización manual implica recolectar polen de plantas que viven en lugares que ni siquiera las cabras pueden alcanzar, por lo que los científicos usan equipo de escalada para descender por las paredes rocosas para llegar a las plantas con flores. Hubo complicaciones adicionales: se requirió polen de otra espada plateada; esta especie no puede autopolinizarse, pero requiere un segundo individuo para una reproducción exitosa. El proceso requiere que un científico localice una planta en flor, haga rappel sobre el acantilado, cuelgue de una cuerda en la pared rocosa, recoja suavemente en un frasco los diminutos granos amarillos de la flor y luego encuentre una segunda espada plateada de Mauna Kea en flor. Se usa un pincel pequeño para pintar el polen en la flor de la segunda planta. Si ninguna otra planta está en flor, el polen se almacena. [5]
Reintroducción - supervivencia de especies
La población silvestre siguió disminuyendo rápidamente. Aproximadamente dos individuos se pierden cada año antes de reproducirse. [3]
En 1996, florecieron dos individuos silvestres y se reintrodujeron más de 3.000 individuos con una supervivencia de más del 80%. [3] En 1999, se plantaron más de 2500 espadas plateadas adicionales en Mauna Kea en múltiples sitios protegidos, y había planes para reintroducir más cada año. [4] Sin embargo, no se produjo ninguna floración silvestre adicional hasta 2005. En septiembre de 2005, se recolectaron 100.000 semillas de cruces polinizados a mano de un individuo silvestre con varios individuos trasplantados. [3]
La tasa de reintroducciones exitosas da esperanzas de que esta especie pueda recuperarse del borde de la extinción. [2] El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos informa que ahora hay 8,000 individuos de la especie plantados en Mauna Kea, aunque todavía se derivan de solo seis fundadores silvestres. [17]
Referencias
- ^ a b c Bruegmann, MM; Alcaravea, V. (2003). " Argyroxiphium sandwicense subsp. Sandwicense " . Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN . 2003 : e.T44158A10865313. doi : 10.2305 / IUCN.UK.2003.RLTS.T44158A10865313.en . Consultado el 10 de enero de 2020 .
- ^ a b c Robichaux, Robert; et al. (Marzo de 1998). "Restauración de la joya de la corona de Mauna Kea" . Boletín de especies en peligro de extinción . Consultado el 11 de diciembre de 2009 .
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- ^ a b c "Los biólogos de Arizona ayudan a restaurar la espada plateada de Mauna Kea, una de las plantas más amenazadas de Hawai" . Science Daily . 10 de marzo de 1998 . Consultado el 11 de diciembre de 2009 .
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- ^ a b c d "Argyroxiphium sandwicense DC. Ssp. Sandwicense" . 21 de abril de 2006 . Consultado el 10 de diciembre de 2009 .
- ^ a b c d Carlquist, Sherwin (1980). Hawaii, una historia natural: geología, clima, flora y fauna autóctonas sobre la costa . Lawai: Jardín Botánico Tropical del Pacífico. págs. 262–266.
- ^ Wagner, WL, DR Herbst y SH Sohmer (1990). Manual de las plantas con flores de Hawaii. Honolulu: Prensa de la Universidad de Hawaii.
- ^ Hartman, Kurt. "Radiación adaptativa y macroevolución en las espadas plateadas hawaianas" . Consultado el 13 de diciembre de 2009 .
- ^ Carlquist, Sherman. "Descubrimientos de plantas" . pp. TARWEEDS Y SILVERSWORDS . Consultado el 13 de diciembre de 2009 .
- ^ Ziegler, Alan C. (2002). Historia natural, ecología y evolución de Hawai . Prensa de la Universidad de Hawaii. pag. 195. ISBN 978-0-8248-2190-6.
- ^ Benton, Nancy. "Grupo de trabajo de plantas extraterrestres de Plant Conservation Alliance menos buscado" . Arlington, VA Estados Unidos: The Nature Conservancy . Consultado el 10 de diciembre de 2009 .
- ^ a b "Vida silvestre y plantas en peligro de extinción y amenazadas; determinación del estado de peligro de Argyroxiphium sandwicense ('Ahinahina o Mauna Kea plateada)". Registro Federal (51 (55): 9815–9820). 21 de marzo de 1986.
- ^ "Alianza Hawaiana de Espada Plateada" . Departamento de Botánica de la Universidad de Hawaii . Consultado el 11 de diciembre de 2009 .
- ^ "Plan de recuperación de la espada plateada de Mauna Kea" . Honolulu, HI, EE.UU .: Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos . 2012-09-20. Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2012 . Consultado el 15 de diciembre de 2012 .
enlaces externos
- Perfil de plantas del USDA para Argyroxiphium sandwicense ssp. sandwicense (espada plateada hawaiana)
- USFWS: Perfil de especie para `Ahinahina ( Argyroxiphium sandwicense ssp. Sandwicense )