Bases conceptuales y herramientas gráficas para investigar cómo funcionan los rasgos funcionales

Abstract

Los rasgos funcionales constituyen una vía de investigación promisoria para explicar y predecir patrones ecológicos en distintos niveles de organización (genotipos, poblaciones, comunidades) porque ligan a las respuestas de los individuos con las condiciones ambientales que los rodean. Sin embargo, los ecólogos y botánicos argentinos parecen no haber explorado esta línea de trabajo tanto como investigadores en otras partes del mundo. Con este trabajo pretendo fomentar el uso de rasgos funcionales entre lectores locales e hispanoparlantes. Amalgamando definiciones propuestas por otros autores (en algunos casos contradictorias), defino a los rasgos funcionales como características morfológicas que luego afectan una cadena de procesos fisiológicos y ecológicos a los que llamé función, tasa vital y éxito ecológico (o fitness) poblacional. El propósito de esta definición es enfatizar la relación mecanística entre estructura y función de las plantas. El beneficio práctico es sumamente importante: poder predecir el futuro de una planta o un grupo de plantas a partir de sus propiedades físicas, las cuales son generalmente más fáciles de conocer que medidas fisiológicas o fenológicas. Luego, utilizo dos tipos de herramientas gráficas para discutir la funcionalidad de cuatro rasgos clave: altura potencial, peso de semilla, peso foliar por área y tamaño de hoja. Estas herramientas graficas son (i) diagramas de influencias que muestran las conexiones positivas o negativas, directas o indirectas, entre rasgos y fitness y (ii) gráficos de coordenadas cartesianas que describen las relaciones funcionales entre rasgos y tasas vitales que, al combinarse, dan lugar a relaciones rasgo fitness de óptimo. La teoría indica que las relaciones de óptimo serían la norma más que la excepción, a pesar de que generalmente se interpreta a los rasgos funcionales como indicadores de las funciones de las plantas, lo que implica relaciones exclusivamente lineales. Estas herramientas gráficas nos pueden ayudar a elaborar predicciones que guíen la generación de datos y llenar vacíos de información importantes respecto del vínculo mecanístico entre morfología y fitness poblacional. Si bien es improbable que los rasgos funcionales usados de manera aislada ofrezcan explicaciones completas o predicciones infalibles, ignorarlos nos negaría una fuente de información irremplazable para entender y predecir las respuestas de poblaciones y comunidades vegetales a las condiciones ambientales en nuestro mundo cambiante.

Functional traits constitute a promising research avenue to explain and predict ecological patterns at different levels of organization (genotypes, populations, communities) because they link individual responses to environmental conditions. However, Argentine ecologists and botanists seem not to have explored this line of research as much as colleagues in other parts of the world. With this work I intend to promote the use of functional traits among local and regional readers. Amalgamating often conflicting definitions proposed by other authors, I define functional traits as morphological characteristics that affect a chain of physiological and ecological processes that I refer to as function, vital rate, and population fitness. The purpose of this definition is to emphasize the mechanistic relationship between plant structure and function. The practical benefits are straightforward: predicting the future of a plant or a group of plants from their physical properties, which are generally easier to obtain than physiological or phenological measures. Next, I use two types of graphical tools to discuss the functionality of four key traits: potential plant height, seed mass, leaf mass per area, and leaf size. These graphical tools are (i) path diagrams that show direct or indirect, positive or negative connections between traits and fitness and (ii) cartesian graphs that describe the functional relationships between traits and vital rates that, when combined, result in optimum trait–fitness relationships. Theory indicates that such optimum relationships would be the norm rather than the exception, even though functional traits are generally interpreted as “indicators” of plant functions, which exclusively implies linear relationships. These graphical tools may help us produce predictions that guide data generation and contribute to fill important information gaps regarding the mechanistic link between plant form and population fitness. Although functional traits alone are unlikely to offer complete explanations or infallible predictions, ignoring them would deny us an irreplaceable source of information to understand and predict plant population and community responses to environmental conditions in a changing world.