CITOGENÉTICA, EVOLUCIÓN Y BIOGEOGRAFÍA

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS CITOGENÉTICA, EVOLUCIÓN Y BIOGEOGRAFÍA DE LAS SECCIONES FESTUCA L. (INTRAVAGINALES) Y ESKIA WILLK. DEL GÉNERO FESTUCA L. (POACEAE) EN LA PENÍNSULA IBÉRICA Tesis Doctoral LUIS MARÍA FERRERO LOMAS Madrid, 1999

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS CITOGENÉTICA, EVOLUCIÓN Y BIOGEOGRAFÍA DE LAS SECCIONES FESTUCA L. (INTRAVAGINALES) Y ESKIA WILLK. DEL GÉNERO FESTUCA L. (POACEAE) EN LA PENÍNSULA IBÉRICA Vº Bº del Director Memoria presentada por el licenciado Luis María Ferrero Lomas para optar al grado de Doctor Trabajo realizado bajo la dirección de la Dra. Vicenta de la Fuente García

A mis padres A Cary A la nueva generación: Blanca, Celia, Nacho y los que vengan

"Busquemos con deseo de encontrar, y encontremos con deseos de seguir buscando" San Agustín. "...y no dejaron ningún ostugo * por revolver..." Miguel de Cervantes (Don Quijote) * del latín festucum = brizna

AGRADECIMIENTOS: Sin la ayuda desinteresada de numerosas personas, alguna de ellas anónimas para mí, a lo largo de estos últimos seis años hubiera sido imposible llevar a buen término esta tesis. A todos ellos mi agradecimiento. En especial a Vicenta de la Fuente, directora de esta tesis, a quien sin duda debo el comienzo y el fin de este trabajo, por sus enseñanzas e iniciación en el complejo mundo de la festucología y su amistad. A la Dra. Emma Ortúñez, mi hermana mayor en esto de la ciencia, por su compañía, amistad, ánimos y conocimientos. Al Dr. Roberto Gamarra por sus comentarios críticos, su lectura de las pruebas y sus predicciones sobre el fin del trabajo. A los Dres. Margarita Dueñas, Elena Dorda y Eugenio Rico por su interés en la evolución del trabajo a lo largo de años de compartir mesa y cafetería. A la Dra. Margarita Acón, siempre atenta al futuro de sus alumnos de segundo. A las Dras. Mª José Hazen y Mª Luisa Molero, quienes nos enseñaron las técnicas de bandeo que inicialmente se pensó incorporar a la tesis. A los Dres. Juan José González y Antonia Fernández por sus consejos para el estudio de las mitosis y meiosis. A Santiago Sardinero, cuando lo conocí aún no era doctor, por el mono que me trasmitió por la botánica de campo, allá en Navatejares, que aún perdura. A Guido, Elena y Belén, que a lo largo de los años se sucedieron haciendo más llevadero el trabajo de investigación con su ayuda, la terapia psicológica de las largas sobremesas y cafés y su amistad inquebrantable. A Leopoldo Medina, botánico incansable, por sus dosis de ilusión, por su generosa ayuda desde el Jardín Botánico y, especialmente, por el super Canvas. A Oscar, con el que he compartido muchos días de campo y botánica en los últimos años, por esos pequeños momentos de relajamiento y conversación animada de las hidrólisis. A todos aquellos que sufrieron en sus carnes las recolecciones de campo haciendo de compañeros intrépidos y, a menudo, de porteadores de azadilla: Juanjo y José Antonio en Braganza, Mari Carmen en las espesas nieblas agostinas de Serra do Marao, Ángel y Chusa sin despeinarse en Navafría, a pie de coche, Lara a lo grande hasta culminar en Peña

Trevinca, mi padre por tierras zamoranas y Elena en Gredos y Parameras, con abejas incluidas, en Guadarrama, Ayllón, Sanabria y la Costa de la Muerte. A los que hicieron más llevadero mi exilio londinense: Lulú Rico, Sally, Lupita, Diana, Helo y Sely. Y a los que me brindaron su hospitalidad científica, S. Renvoize y P. Brandham. A Cristina, Nati, Javi y Sole, que desde los tiempos de la carrera me han dado su apoyo incondicional y su amistad, por sufrir mis historias festucológicas cada vez que nos encontramos. A Roberto García Marirrodriga y Jorge Lago, mis jefes durante unos meses, por su colaboración y buena disposición para que pudiera seguir adelante con este trabajo que ahora termina. A Edu, Victoria, Amparo, Mar, Fernando y Dani, siempre dispuestos a echar una mano y con ganas de ver el fin de la tesis, por su confianza y aliento en la recta final. A Kiko, por su constante interés por mi trabajo, sus ideas siempre útiles y su presencia la noche del jabalí. A Blanca por su destreza en la limpieza de cepellones para preparar los pliegos y a Nieves por prestármela. Finalmente a toda mi familia, que ha soportado con sorprendente estoicismo, durante años, mis rollos biológicos, mis horarios nocturnos, mis desesperaciones y mi falta de tiempo. Mención especial a mi madre, que a pesar de los años, los míos se entiende, sigue ocupándose de mi alimentación, haciendo más llevaderas las encerronas de la tesis. Para la realización de este trabajo se ha contado con la subvención por parte de la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (proyecto C.I.C.Y.T nº PS90-0024), así como con la concesión de una beca de FPI por parte del Ministerio de Educación y Ciencia.

ÍNDICE ÍNDICE

ÍNDICE I. INTRODUCCIÓN... 1 1. ANTECEDENTES...3 2. ESQUEMA TAXONÓMICO...4 3. LÍMITES DEL ESTUDIO...5 4. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DEL GÉNERO...7 5. CENTROS DE ORIGEN Y ESPECIACIÓN DEL GÉNERO FESTUCA L. A NIVEL MUNDIAL... 16 6. INTERÉS DEL ESTUDIO CITOGENÉTICO Y BIOGEOGRÁFICO DEL GEN. FESTUCA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA... 25 II. MATERIAL Y MÉTODOS...27 1. MATERIAL... 29 2. METODOLOGÍA... 31 2.1 CARIOLOGÍA... 31 2.2.1 Meiosis... 31 2.1.2 Mitosis... 35 2.2 COROLOGÍA... 39 III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN...41 1. APORTACIÓN AL CONOCIMIENTO DE LOS NÚMEROS CROMOSOMÁTICOS... 43 2. SECCIÓN ESKIA: COROLOGÍA Y CARIOLOGÍA... 47 2.1 OBSERVACIONES GENERALES... 47

CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA 2.2 ENUMERACIÓN DE TAXONES... 51 1. F. burnatii St.-Yves... 53 2. F. elegans Boiss.... 57 3. F. eskia Ramond ex DC. in Lam. & DC.... 65 4. F. gautieri (Hack.) K. Richter... 69 5. F. x picoeuropeana Nava.... 75 6. F. pseudoeskia Boiss.... 77 7. F. quadriflora Honckeny... 79 8. F. scariosa (Lag.) Ascherson & Graebner... 83 9. F. x souliei St.-Yves... 87 3. SECCIÓN FESTUCA (intravag.): COROLOGÍA Y CARIOLOGÍA... 89 3.1 OBSERVACIONES GENERALES... 89 3.2 ENUMERACIÓN DE TAXONES... 95 1. F. airoides Lam.... 97 2. F. alpina Suter subsp. riverae Chas, Kerguélen & Plonka... 101 3. F. altopyrenaica Fuente & Ortúñez... 103 4. F. ampla Hack.... 105 5. F. aragonensis (Willk.) Fuente & Ortúñez... 111 6. F. borderei (Hack.) K. Richt....117 7. F. brigantina (Markgr.-Dann.) Marlgr.-Dann... 119 8. F. capillifolia Dufour in Roemer & Schultes...125 9. F. clementei Boiss.... 129 10. F. curvifolia Lag. ex Lange... 131 11. F. frigida (Hack.) K. Richt....137 12. F. glacialis Miégev.... 139 13. F. gracilior (Hack.) Markgr.-Dann... 141 14. F. henriquesii Hack... 145 15. F. hystrix Boiss.... 149 16. F. indigesta Boiss.... 155 17. F. liviensis (Verg.) Markgr.-Dann.... 161 18. F. longiauriculata Fuente, Ortúñez & Ferrero... 163 19. F. marginata (Hack.) K. Richt. subsp. alopecuroides (Hack.) K. Richt... 167 20. F. marginata subsp. andres-molinae Fuente & Ortúñez...169 21. F. niphobia (St.-Yves) Kerguélen... 173 22. F. ochroleuca Timb.-Lagr. subsp. bigorronensis (St.-Yves) Kerguélen... 175 23. F. ovina L. subsp. hirtula (Hack. ex Travis) M. J. Wilk... 177 24. F. plicata Hack.... 181 25. F. querana Litard.... 185 26. F. reverchonii Hack....191 27. F. rivas-martinezii subsp. rectifolia Fuente & Ortúñez... 193 28. F. rivas-martinezii Fuente & Ortúnez subsp. rivas-martinezii...199

ÍNDICE 29. F. segimonensis Fuente, Ortúñez & Müller...205 30. F. summilusitana Franco & Rocha Afonso... 207 31. F. vasconcensis (Markgr.-Dann.) Auquier & Kerguélen...215 32. F. vettonica Fuente, Ortúñez & Ferrero... 221 33. F. yvesii Sennen & Pau in Sennen... 225 4. COMPLEJOS POLIPLOIDES...229 5. CENTROS Y MODELOS DE ESPECIACIÓN...245 IV. BIBLIOGRAFÍA...247 V. RESUMEN Y CONCLUSIONES...263 1. RESUMEN...265 2. CONCLUSIONES...267 VI. APÉNDICES...271 I. Información corológica y cariológica mundial...273 Bibliografía...283 II. Listado de números cromosomáticos, sobre material ibérico y pirenaico, publicados para el gen. Festuca (1927-1999)...295 Breve historia...297 Observaciones...297 Listado de números cromosomáticos...299 Bibliografía...323

INTRODUCCIÓN 1 I. INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN 3 1. ANTECEDENTES: El género Festuca L. (subfam. Pooideae; tribu Poeae) ha sido objeto de numerosos estudios. Fue descrito por LINNEO (1753) y la primera monografía del género la llevó a cabo HACKEL (1882). Su complejidad y diversidad han despertado el interés de numerosos botánicos, que con sus aportaciones taxonómicas, ecológicas, corológicas y citogenéticas han ido profundizando en su conocimiento. De la larga lista de estudiosos del género, cabe mencionar por la amplitud geográfica de sus estudios y su consiguiente repercusión, en orden cronológico a: HACKEL (1882), SAINT-YVES (1922, 1924, 1927, 1928, 1930, 1932), LITARDIÈRE (1922, 1923, 1936, 1937, 1943, 1945, 1947, 1949, 1950, 1955), ALEXEEV (1973, 1977a, 1977b, 1979, 1980a, 1980b, 1981, 1985, 1986) y MARKGRAF-DANNENBERG (1980, 1982, 1985). También han sido muy numerosos los especialistas locales que han dedicado sus esfuerzos a este complejo grupo. De nuestro entorno geográfico destacan para Francia: AUQUIER (1969, 1970, 1974, 1976, 1977), BIDAULT (1963, 1964a, 1964b, 1966, 1967, 1968, 1970, 1972), HUON (1962, 1965, 1968, 1970, 1972), KERGUELEN (1975, 1982, 1983, 1987) KERGUELEN & PLONKA (1989), y para las islas Británicas: WILKINSON & STACE (1985, 1987, 1989, 1991) y STACE (1991). En la Península Ibérica diversos equipos e investigadores han abordado estudios más o menos parciales de este género, fundamentalmente: GUTIÉRREZ VILLARÍAS (1985, 1992a, 1992b), GUTIÉRREZ VILLARÍAS & HOMET (1982, 1984), GUTIÉRREZ VILLARÍAS, NAVA & HOMET (1992, 1995), GUTIÉRREZ VILLARÍAS & al. (1997) (taxonomía y números cromosomáticos en las sect. Festuca y Eskia en la Cornisa Cantábrica), CATALÁN RODRÍGUEZ & GARCÍA HERRÁN (1990), AL-BERMANI, CATALÁN & STACE (1992) (números cromosomáticos para la sect. Festuca), CEBOLLA LOZANO (1988) (sect. Subbulbosae para la Península Ibérica) y FUENTE & SÁNCHEZ MATA (1986, 1987, 1989), FUENTE & ORTÚÑEZ (1988, 1992, 1993, 1994a, 1994b, 1995, 1996, 1998), ORTÚÑEZ & FUENTE (1995a,1995b, 1997), ORTÚÑEZ, PALACIO & FUENTE (1995), FUENTE, ORTÚÑEZ & FERRERO (1997) (diversos aspectos de taxonomía, biogeografía y números cromosomáticos en subgen. Festuca y Schedonorus para la Península Ibérica). La mayor parte de los estudios fueron abordados desde un punto de vista estrictamente taxonómico, haciendo uso de la citogenética y la biogeografía como una herramienta más en apoyo de la validez de los taxones. Esto ha supuesto que, en la actualidad, haya bastante información, más o menos dispersa, sobre números cromosomáticos y mapas de distribución de taxones del género Festuca en el entorno peninsular. Sin embargo, para abordar un estudio de síntesis de datos cariológicos y biogeográficos era necesario superar dos problemas iniciales:

4 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA 1) Disponer de una síntesis taxonómica moderna. Sin una síntesis previa que delimite nomenclatural y geográficamente las especies taxonómicas, con sus respectivos intervalos de variabilidad morfológica, es impensable establecer comparaciones serias entre especies taxonómicas y especies genéticas. Es decir, disponer de información citogenética de taxones mal determinados, a falta de criterios taxonómicos claros y homogéneos, es poco menos que una tarea inútil. 2) Tener puesta a punto la metodología citogenética básica para llevar a cabo el estudio. La monografía de la sect. Festuca (intravaginales) (sect. Ovinae Fr.) para la Península Ibérica llevada a cabo por ORTÚÑEZ (1993) y FUENTE & ORTÚÑEZ (1998), redujo considerablemente estos obstáculos, haciendo posible el planteamiento del presente estudio partiendo de la base de una taxonomía bastante completa y técnicas cariológicas probadas con éxito en el género Festuca. 2. ESQUEMA TAXONÓMICO: De las diversas propuestas de los distintos autores, para el presente estudio se seguirá la de CLAYTON & RENVOIZE (1986: 94): SUBGÉNERO SECCIÓN *Schedonorus (Beauv.) Petermann Schedonorus (= sect. Bovinae Fries ex Andersson) Plantynia (Dumortier) Tzvelev Festuca *Festuca L. Subbulbosae Nyman ex Hack. Eskia Willk. (= sect. Variae Hack.) *Drymanthele Krecz. et Bobrov (= sect. Montanae Hack.) Subulatae (Tzvelev) Alexeev Subuliflorae Alexeev Obtusae Alexeev Helleria Alexeev Hesperochloa Piper (= Leucopoa Griseb.) Xantochloa (Krivot.) Tzvelev * Con representación en la Península Ibérica.

INTRODUCCIÓN 5 3. LÍMITES DEL ESTUDIO: Inicialmente, el estudio quedó limitado al subgénero Festuca, sección Festuca (intravag.) en la Península Ibérica, y más concretamente a las especies de esta sección que pueblan las montañas silíceas del cuadrante noroccidental, tanto por su número adecuado como por su diversidad de patrones de distribución y comportamiento biogeográfico. Sin embargo, pronto se vio que las respuestas a muchas de las preguntas que planteaban estos taxones se hallaban en otras zonas de la Península. Abordar la sección en su totalidad suponía el estudio de más de treinta taxones. A pesar de todo, suponiendo que se podían encontrar patrones evolutivos y biogeográficos estudiando este elevado número de taxones, hasta qué punto estos patrones se repetían en otras secciones del mismo género? Existen historias paralelas entre secciones? Para buscar respuesta a estas preguntas se escogió otra sección con la que establecer comparaciones: la sección Eskia Willk., cuyas especies son poco numerosas, bastante bien limitadas taxonómicamente, orófilas y morfológicamente bien separadas de la sect. Festuca. Así, finalmente, se abordó el estudio biogeográfico y citogenético de todos los taxones reconocidos en la Península dentro de las secciones Festuca (intrav.) y Eskia. El listado final es el siguiente: Gen. Festuca L. Subgen. Festuca L. - Sección Eskia Willk. (incluye sect. Variae Hack. y Scariosae Hack.): F. burnatii St.-Yves, Ann. Cons. Jard. Bot. Genève 15/16: 347 (1913) F. elegans Boiss., Elench. pl. nov.: 92 (1838) F. eskia Ramond ex DC. in Lam. & DC., Fl. Fr. 3: 52 (1805) F. gautieri (Hack.) K. Richter, Pl. Europ. 1: 105 (1890) F. x picoeuropeana Nava, Fontqueria 7: 23 (1985) pro sp. F. pseudoeskia Boiss., Elench. pl. nov.: 91 (1838) F. quadriflora Honckeny, Vollst. Syst. Verz.: 271 (1782) F. scariosa (Lag.) Ascherson & Graebner, Syn. Mitteleur. Fl. 2(1): 502 (1900) F. x souliei St.-Yves, Bull. Soc. Bot. France 71: 126 (1924) - Sección Festuca intravag. (sect. Ovinae Fries intravag.): F. airoides Lam., Encycl. 2: 464 (1788) F. alpina Suter subsp. riverae Chas, Kerguélen & Plonka, Lejeunia 142: 3 (1993) F. altopyrenaica Fuente & Ortúñez, Fontqueria 40: 36 (1994) F. ampla Hack., Cat. rais. Gramin. Portugal: 26 (1880) F. aragonensis (Willk.) Fuente & Ortúñez, Itinera Geobotanica 10: 347 (1997) F. borderei (Hack.) K. Richt., Pl. Europ. 1: 97 (1890) F. brigantina (Markgr.-Dann.) Marlgr.-Dann., Bot. J. Linn. Soc. 76: 328 (1978) F. capillifolia Dufour in Roemer & Schultes, Syst. Veg. 2: 735 (1817) F. clementei Boiss., Elench. pl. nov.: 90 (1838)

6 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA F. curvifolia Lag. ex Lange, Vidensk. Meddel. Dansk. Naturhist. Foren. Kjöbenhavn, sér. 2, 1: 51 (1861) F. frigida (Hack.) K. Richt., Pl. Europ. 1: 97 (1890) F. glacialis Miégev., Bull. Soc. Bot. France 21, sess. extr., 1974: IX-XI (1876); Miégev. Ex Anonymos, op. cit.: 244. Index (1876) F. gracilior (Hack.) Markgr.-Dann., Bot. J. Linn. Soc. 76: 325 (1978) F. henriquesii Hack., Monog. Festuc. eur.: 126 (1882) F. hystrix Boiss., Elench. pl. nov.: 89 (1838) F. indigesta Boiss., Elench. pl. nov.: 91, nº 194 (1838) F. liviensis (Verg.) Markgr.-Dann., Bot. J. Linn. Soc. 76: 327 (1978) F. longiauriculata Fuente, Ortúñez & Ferrero, Parlatorea 3: 67 (1999) F. marginata (Hack.) K. Richt. subsp. alopecuroides (Hack.) K. Richt., Pl. Europ: 96 (1890) F. marginata subsp. andres-molinae Fuente & Ortúñez, Bot. Complut. 18: 107 (1993) F. niphobia (St.-Yves) Kerguélen, Bull. Soc. Bot. France 123: 320 (1976) F. ochroleuca Timb.-Lagr. subsp. bigorronensis (St.-Yves) Kerguélen, Lejeunia, nouv. sér., 75: 163 (1975) F. ovina L. subsp. hirtula (Hack. ex Travis) M. J. Wilk., Bull. Soc. Échange Pl. Vasc. Eur. Occid. Bassin Médit. 20: 72 (1985) F. plicata Hack., Oesterr. Bot. Z. 27: 48 (1877) F. querana Litard., Cavanillesia 8: 54 (1936) F. reverchonii Hack., Oesterr. Bot. Z. 53: 30 (1903) F. rivas-martinezii subsp. rectifolia Fuente & Ortúñez in Fuente, Ortúñez & Ferrero, Itinera Geobot. 10: 320 (1997) F. rivas-martinezii Fuente & Ortúnez, Bot. J. Linn. Soc. 114: 25 (1994) subsp. rivas-martinezii F. segimonensis Fuente, Ortúñez & Müller, Anales Jard. Bot. Madrid 51(1): 178 (1999) F. summilusitana Franco & Rocha Afonso, Bol. Soc. Brot., sér 2, 54: 94 (1980) F. vasconcensis (Markgr.-Dann.) Auquier & Kerguélen, Bull. Soc. Bot. France 123: 320 (1976) F. vettonica Fuente, Ortúñez & Ferrero, Lazaroa 20 (1999). F. yvesii Sennen & Pau in Sennen, Treb. Inst. Catalana Hist. Nat. 3: 196 (1917)

INTRODUCCIÓN 7 4. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DEL GÉNERO (Mapa 1): El género Festuca está ampliamente distribuido por el mundo. Según CLAYTON & RENVOIZE (1986: 94) el número de especies estimadas es de aproximadamente 450, estando presentes en las regiones de clima templado del mundo y en las cimas montañosas tropicales. Por su parte, WATSON & DALLWITZ (1992: 392), reconocen 360 especies (o más) para el género, estando presentes en los reinos: Holártico, Paleotropical, Neotropical, Capense, Australiano y Antártico. Con el objetivo de situar adecuadamente el área de estudio en el contexto mundial, se revisaron numerosas floras mundiales (ver apéndice 1), de las que se obtuvo tanto información de presencia o ausencia del género en una determinada región geográfica, como cantidad de taxones del género reconocidos por los distintos autores para cada territorio (apend. 1, tabla 1). El número de taxones infragenéricos reconocidos en la bibliografía consultada suman más de 650. La propuesta de regiones florísticas hecha por TAKHTAJAN (1986) se usó como base biogeográfica para el análisis de los datos. De los mapas resultantes de este análisis, en perfecta consonancia con las observaciones ya comentadas de CLAYTON & RENVOIZE (1986: 94) y WATSON & DALLWITZ (1992: 392), destacamos: - La concentración de la mayor parte de los taxones en las regiones templadas del globo. (Mapa 1, 2) - Prácticamente las tres cuartas partes de los taxones son holárticos. De hecho, sólo en la parte eurasiática, se concentra el 67% del total de taxones de Festuca para el mundo. (Fig 1, mapa 2) - Todos los reinos tienen algún taxon endémico, salvo el Capense (cuyos taxones son también de distribución paleotropical) (Fig. 1, mapa 2) - El género esta representado en todas las regiones florísticas del mundo excepto: Saharo-Arábiga, Karoo-Namibia, Santa Helena & Ascensión, India, Indochina, Fidjiana, Polinésica, Neocaledoniana, Guayana Alta, Amazónica, Sudeste Australiana y Fernandeciana. (Tabla 1, mapa 3) - El entorno del Mediterráneo, en especial las zonas montañosas que lo limitan, es con diferencia el centro de mayor diversidad de taxones en todo el mundo. (Mapas 6 y 7) - El carácter orófilo del género, especialmente acentuado en las regiones tropicales (las áreas de máxima concentración de taxones coincide con los macizos montañosos más importantes del mundo). (Mapa 4-5 y 6-7) - La máxima acumulación de taxones en el reino Holártico coinciden exclusivamente con los sistemas montañosos orientados en sentido este-oeste, lo que parece apuntar claramente a la importancia de las glaciaciones en la evolución y distribución actual del género. (Mapa 7)

8 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA REINO SUBREINO REGIÓN Circumboreal BOREAL Este Asiática Atlántico Norteamericana Rocosiana HOLÁRTICO Macaronésica TETIANO Mediterránea Saharo-Arábiga Irano-Turaniana MADREANO Madreana Guineano-Congoleña Uzambara-Zulú AFRICANO Sudano-Zambeziana Karoo-Namibia Sta Helena & Ascensión MALGACHE Malgache PALEOTROPICAL India INDOMALAYO Indochina Malaya Fidjiana POLINESIO Polinésica Hawaiana NEOCALEDONIANO Neocaledoniana Caribeña Guayana Alta NEOTROPICAL Amazónica Brasileña Andina CAPENSE Capense Nordeste Australiana AUSTRALIANO Sudeste Australiana Central Australiana Fernandeciana HOLANTÁRTICO Chile-Patagónica Islas Sur Subantárticas Neozelandesa Tabla 1.- Regiones florísticas según TAKHTAJAN (1986). Están marcadas en gris las regiones donde no se ha encontrado Festuca.

10 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA Fig. 1.- Repartición de los taxones del género Festuca a lo largo de los distintos reinos florísticos Mapa 2.- Distribución porcentual de los taxones infragenéricos del género Festuca en los reinos florísticos.

16 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA 5. CENTROS DE ORIGEN Y ESPECIACIÓN DEL GÉNERO FESTUCA L. A NIVEL MUNDIAL: LEVITSKI & KUZMINA (1927) fueron pioneros en el uso de la distribución geográfica y porcentual de los distintos niveles de ploidía como herramienta en el análisis filogenético en el género Festuca. Estos autores, partiendo del esquema taxonómico propuesto por Hackel en su monografía, comprobaron la estrecha relación existente entre el número cromosomáticos y la separación de especies, subespecies y variedades descritas hasta ese momento. Observaron, a su vez, el comportamiento de las ploidías dentro de las distintas secciones e intentaron relacionar el nivel de ploidía con el tamaño de las áreas de distribución. De esta publicación se pueden resaltar dos conclusiones: - En el género Festuca no se cumple la teoría de área de propagación natural y edad defendida por algunos botánicos de aquella época, en virtud de la cual se suponía que el tamaño del área de propagación natural era directamente proporcional a la edad del taxon, siendo las especies con áreas de distribución pequeñas (endémicas) las de origen más reciente (los taxones más jóvenes). Levitski & Kuzmina observaron que entre los taxones de distribución más restringida figuraban tanto diploides como decaploides, concluyendo que los taxones endémicos correspondían tanto a las formas más modernas como a las más primitivas (aproximándose, así, a los conceptos de paleo y neoendemicidad). - La escasa presencia de tetraploides que aparecían en su estudio (sólo contaban con 14 recuentos, todos ellos eurasiáticos, para llegar a esta hipótesis ), les lleva a concluir que los niveles hexa y decaploide (a su entender los más abundantes) derivan directamente de diploides, sin intervención de una fase intermedia tetraploide. Según esta teoría el nivel tetraploide habría fracasado evolutivamente, correspondiendo a los hexaploides la expansión del género. Recientemente, DUBCOVSKY & MARTÍNEZ (1992) abordaron el estudio de la distribución geográfica mundial de los niveles de ploidía en Festuca, partiendo de sus propios recuentos y de las checklists mundiales (1930-1989) de números cromosomáticos y refiriendo los porcentajes, de los distintos niveles de ploidía, a los diferentes continentes. El número de recuentos que incluyeron en su trabajo es de 308, repartidos por todos los continentes. De los resultados del estudio (ver mapa 8) concluyen: - La ausencia de diploides de Festuca al sur del Ecuador, señala al Hemisferio Norte como probable centro de origen de este género. Dentro de este Hemisferio, la presencia de más de 70 diploides en Eurasia, unida al mayor número de especies euroasiáticas, apoyan la hipótesis de que el centro de origen habría sido Eurasia. - El predominio de poliploides en el género (75%) y la restricción de la distribución geográfica de los diploides al continente eurasiático muestra la mayor capacidad de los poliploides para ocupar nuevos ambientes y expandir así su área de distribución. - En América del Norte, América Central y África, se observa un claro predominio de los tetraploides, mientras que en Oceanía y especialmente en América del Sur, continentes más alejados del posible centro de origen, dominan los hexaploides.

INTRODUCCIÓN 17 Con la intención de afinar algo más el trabajo de DUBCOVSKY & MARTÍNEZ (1992), se recopilaron todos los recuentos presentes en las checklists mundiales [ORNDUFF (1968, 1969), FEDOROV (1969), MOORE (1970, 1971, 1972, 1973, 1974, 1977), GOLDBLATT (1981, 1984, 1985, 1988), GOLDBLATT & JOHNSON (1990, 1991, 1994, 1996)], así como otras fuentes bibliográficas no incluidas en estos listados [(AIKEN & al. (1996), ALEXEEV (1979, 1980a), BEETLE & al. (1991), CHIEN-CHANG HSU (1971), CONNOR (1998), DAVIDSE & al. (1994), KERGUÉLEN & PLONKA (1989), KOYAMA (1987), MALYSHEV & PESCHKOVA (1990), MEHRA & al. (1968), MARKGRAF- DANNENBERG (1980, 1985), POHL (1980), SCHOLZ & STRID (1992), STACE (1991), TSVELEV (1983), YONG NO LEE (1966)] y los recuentos llevados a cabo en la presente tesis. El total de números cromosomáticos usados en el análisis es de 341, lo que supone un conocimiento del nivel de ploidía de algo más del 50% de todos los taxones infragenéricos reconocidos por los distintos autores en el mundo. Esta información fue analizada geográficamente usando como soporte los reinos y regiones de TAKHTAJAN (1986), añadiendo una subdivisión este-oeste en los reinos Holártico y Holantártico siguiendo un criterio continental, en busca de un mayor rigor biogeográfico en las conclusiones. De esta manera, se evitó, por ejemplo, la mezcla de datos del centro de África (con taxones propios de esta zona) con los del norte (en clara conexión con todos los circunmediterráneos europeos). Para ello se cruzaron los datos de: taxon región/es en las que está presente número de ploidía (en caso de conocerse). Los resultados (ver apénd. 1, tablas 2 y 4) quedan reflejados en los mapas 9, 10 y 11.

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22 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA De las proporciones totales de los distintos niveles de ploidía se deduce que diploides, tetraploides y hexaploides abundan, aproximadamente, en igual proporción, quedando sólo el 10% del total repartido entre octoploides, decaploides y niveles superiores (fig. 2). Estos datos son semejantes a los obtenidos por DUBCOVSKY & MARTÍNEZ (1992) y confirman las proporciones observadas por MALIK & THOMAS (1966: 185), quienes consideran el nivel tetraploide como el más frecuente en el género (35%), seguido del diploide (34%) y hexaploide (31%). Este esquema está en contradicción con los resultados de LEVITSKI & KUZMINA (1927), anteriormente comentados, respecto al fracaso de los tetraploides (error debido, exclusivamente, al reducido tamaño de la muestra con que pudieron trabajar). Fig 2.- Proporción de ploidías en el gén. Festuca L., (basado en los 341 recuentos recopilados) En cuanto a la distribución geográfica mundial de los niveles de ploidía (mapa 9) no difiere gran cosa de los ya obtenidos por DUBCOVSKY & MARTÍNEZ (1992) (mapa 8), confirmándose todas las conclusiones, ya comentadas, de estos autores. Sin embargo, este nuevo tratamiento de los datos aporta una serie de matices: - No se conoce, de momento, ningún recuento tetraploide para el Holantártico Este. El recuento tetraploide incluido por DUBCOVSKY & MARTÍNEZ (1992) para Oceanía corresponde a Festuca littoralis Labill. [BEUZENBERG & HAIR (1983: 14)], actualmente especie tipo del género Austrofestuca (Tzvelev) Alexeev. Esto apoyaría aún más la hipótesis del dominio de hexa y octoploides conforme nos alejamos del probable centro de origen eurasiático. - Las ploidías más elevadas han sido encontradas en los puntos más alejados del Hemisferio Austral: F. scabra Vahl, n= 35, 63/2 (10x, 18x) [SPIES & PLESSIS (1986: 88)]; F. contracta Fries (sub F. erecta D Urv.), 2n= c. 170 (24x) [MOORE (1960: 187)], para la zona del Cabo y las islas Mcquaire respectivamente. De nuevo, las especies de niveles más altos se concentran en el cuadrante sud-oriental del planeta, prácticamente en las antípodas del probable centro de origen.

INTRODUCCIÓN 23 - Hasta el momento no se conoce ninguna especie exclusiva de Norte América que sea diploide. Los diploides norteamericanos son taxones presentes también en Eurasia (ver fig. 3). Esta situación reafirma la hipótesis de un origen eurasiático y una colonización de América, posterior, a través del estrecho de Bering. Fig. 3.- Evolución del espectro de ploidía desde Eurasia (Holártico Este) a Norteamérica (Holártico Oeste). La gráfica Este-Oeste representa a los taxones que habitan a ambos lados del Estrecho de Bering. Las tendencias que se pueden observar en la distribución de los niveles de ploidía se pueden resumir en 5 puntos: 1) Los diploides se concentran fundamentalmente en el Holártico Este (Eurasia), más en concreto en la zona central y occidental. Esto apuntaría a un origen del género, o al menos un refugio de los taxones más antiguos, en las regiones Mediterránea e Irano-Turaniana. (mapas 9 y 11) 2) La proporción de tetraploides aumenta desde el Holártico Este hacia el Sur (Paleotropical) y hacia América por el Estrecho de Bering. En América, también aumenta del Norte hacia el Centro, dejando paso finalmente a niveles superiores en Sudamérica. El tetraploide es un nivel muy generalizado en todo el mundo (parece que únicamente no llegó a alcanzar Oceanía), por tanto se le podría considerar como el nivel que llevó a cabo la expansión latitudinal (norte-sur) del género. (mapas 9, 10 y 11)

24 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA 3) El dominio de los hexaploides empieza al sur del Ecuador en el reino Holantártico. Los hexaploides están presentes en todos los reinos, y parece que han tenido un papel fundamental en la expansión longitudinal (este-oeste). (mapa 9) 4) Los octoploides se igualan a los hexaploides en el Holantártico Este (Nueva Zelanda). (mapa 9) 5) El Holártico y el Paleotropical son los reinos con mayor número de niveles de ploidía distintos, reforzando su papel de áreas más antiguas donde habitan las festucas. (mapa 9) Finalmente, en busca de una posible relación entre el nivel de ploidía y la endemicidad de los taxones, como ya observaron LEVITSKI & KUZMINA (1927), se compararon, para el reino Holártico (del que existe información más completa y de mayor interés para el presente estudio al englobar el Mediterráneo) los niveles de los taxones exclusivos de regiones frente a los que viven en dos o más regiones florísticas (fig. 4). Fig. 4.- Comparación de los espectros de ploidía de los taxones, dentro de los reinos Holártico Este y Oeste, exclusivos de una única región florística y los de distribución interregional.

INTRODUCCIÓN 25 Como ya observaron LEVITSKI & KUZMINA (1927), en el Holártico Este (Eurasia) los niveles extremos (diploides, octoploides y decaploides) tienden a presentar distribuciones estenócoras, siendo los intermedios (tetraploides y hexaploides) los de distribuciones eurícoras. En el Holártico Oeste (Norte América) pasa algo semejante, con la salvedad de que su nivel basal es el tetraploide (posiblemente estemos ante un centro de distribución secundario), así pues la endemicidad recae especialmente en tetraploides y octoploides y las distribuciones más amplias tienden a ser las de los taxones hexaploides. Este modelo se justifica si aceptamos la hipótesis de la edad decreciente de los taxones conforme aumenta su número cromosomático. De esta manera se comprende que en los números extremos sean más frecuentes los fenómenos de endemicidad, pues en el caso de los diploides estamos ante paleoendemismos cuyas áreas se han ido retrayendo con el tiempo, y en el caso de los octoploides estamos ante neoendemismos cuyas áreas todavía no han tenido tiempo de expandirse. Así, a los tetraploides y hexaploides, los taxones de edad intermedia, en pleno éxito evolutivo, les ha correspondido el papel de expandir el género por todo el mundo. 6. INTERÉS DEL ESTUDIO CITOGENÉTICO Y BIOGEOGRÁFICO DEL GEN. FESTUCA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA: En torno al Mediterráneo, especialmente en las montañas que lo rodean, se ha acumulado la mayor diversidad taxonómica mundial del género, así como la mayor variedad de niveles de ploidía conocida (2x, 4x, 6x, 8x, 10x, 12x). La región mediterránea presenta un elevadísimo porcentaje de diploides (45% del total de taxones con número conocido). Por tanto, sea como refugio o como centro de origen y especiación, el Mediterráneo ha jugado un papel fundamental en la evolución del género Festuca. Dentro del contexto mediterráneo, la Península Ibérica reúne unas peculiaridades que la convierten en un buen modelo para estudiar a pequeña escala los patrones evolutivos seguidos por el género. Estas son: 1) Ser el cruce de caminos entre dos regiones (Circumboreal-Mediterránea) y dos continentes (Europa-África). Ambas fronteras situadas en torno a cordilleras elevadas (Pirineos y Sierra Nevada), con elevada diversidad de especies. 2) Orientación mayoritaria de los sistemas montañosos en sentido este-oeste, ejerciendo de importantes barreras biogeográficas. Semejándose a lo que ocurre, en su conjunto, en el Holártico, donde en sucesivas cordilleras este-oeste se acumulan la mayor parte de los taxones. Esto se traduce en la posibilidad de encontrar hipótesis biogeográficas y evolutivas, a gran escala, a partir de los patrones y mecanismos evolutivos seguidos por el género Festuca en la Península Ibérica.

MATERIAL Y MÉTODOS 27 II. MATERIAL Y MÉTODOS

MATERIAL Y MÉTODOS 29 1. MATERIAL Durante 1993-1998 se realizaron sucesivas campañas de campo con el fin de recolectar material abundante y diverso. Los esfuerzos se centraron especialmente en las cordilleras de la Península, donde habitan la mayor parte de los taxones de las secciones que se tratan en este estudio. Del material colectado, parte fue prensado y parte se plantó en macetas (mapa 12) manteniéndose en invernadero. Se cuidó que todo el material vivo, que posteriormente ha servido para los estudios citogenéticos, estuviese respaldado por un pliego, del mismo material, depositado en el herbario personal de V. de la Fuente (Herb. FUENTE). Mapa 12.- Localidades de muestreo de material vivo. La colección de ejemplares vivos (mapa 12), unos 450, comprende la casi totalidad de las especies tratadas en el presente trabajo. Para las especies de amplia distribución se ha colectado material de diversas poblaciones a lo largo de su areal. A su vez, de la mayor parte de los taxones se han plantado 2-3 pies de cada población. Con ello se pretende: - Asegurar la supervivencia de algún ejemplar en caso de muerte accidental. - Comprobar la evolución del nivel de ploidía a lo largo de la distribución geográfica del taxon. - Comprobar la constancia del nivel de ploidía dentro de la población.

30 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA En algunos casos, en que no fue posible conseguir material vivo, el estudio citogenético se llevó a cabo haciendo germinar semillas de pliegos de herbario. Para el estudio corológico se partió de la base del material estudiado por ORTÚÑEZ (1993), en el que se revisaron la mayor parte de las especies de la sección Festuca tratadas en el presente trabajo. A estos datos se le añadieron los del material colectado en los últimos años, nuevas revisiones de herbario y todo lo referente a los taxones que no fueron tratados en aquella tesis. La información sobre material revisado que aparece en los mapas de distribución tiene la siguiente procedencia: ARAN, BC, BCC, BIO, BM, COI, FCO, G, GDA, GDAF, JACA, K, LEB, LISI, LISU, MA, MAF, MGC, MPU, P, RDG, SALA, SALAF, VAL, W.

MATERIAL Y MÉTODOS 31 2. METODOLOGÍA 2.1 CARIOLOGÍA 2.1.1 Meiosis: 1. Recolección del material Los estudios de meiosis se llevaron a cabo exclusivamente sobre células madres del polen. La adecuada recolección del material es fundamental y para ello es necesario conocer el momento oportuno de desarrollo de los estambres en los que se está produciendo la formación del polen. Las variables que intervienen en el desarrollo de las inflorescencias y su madurez son muy numerosas y no parece haber una norma aplicable en todos los casos sobre tamaño apropiado de las espiguillas o calendario fenológico que aseguren una recolección infalible. Por tanto, lo más apropiado parece una recolección sistemática de la gama más amplia posible de estadíos de madurez dentro de la población que se pretende estudiar. A pesar de todo, a menudo, nos encontramos con poblaciones enteras que o bien aún no están en el momento adecuado o ya se han pasado. Toda esta problemática se puede solucionar haciendo un seguimiento completo de la floración disponiendo de material vivo en el laboratorio. Esto se intentó de tres maneras distintas: A. Floración en invernadero. De toda la colección permanente de festucas en invernadero, actualmente se dispone de aprox. 600 ejemplares (con representación de todas las secciones del género presentes en la Península), cada primavera florecen 5 ó 6, siendo 2 ó 3 de ellos siempre los mismos individuos (que además son de distintas especies, localidades y fecha de recolección). Se desconoce la causa de este fenómeno. Suponiendo que las condiciones ambientales favorables del invernadero fomentan el crecimiento vegetativo y la reproducción asexual frente a la sexual, se podría pensar que la señal fisiológica de arranque de mecanismos reproductivos es provocada por algún tipo de estrés que no sufren las plantas del invernadero. Partiendo de esta idea, durante un año entero se dispuso de un duplicado, de parte de la colección, a la intemperie, sin mejores resultados que los obtenidos dentro del invernadero. PILS (1980: 75), observó este mismo fenómeno en la colección que mantenía para sus estudios del complejo Festuca violacea en Centro Europa: sólo un porcentaje bajísimo y aleatorio le llegó a florecer en cultivos de maceta. B. Recolección durante la prefloración. Se pudo observar que gran parte del material colectado en invierno y plantado en macetas, al llegar la primavera, florecía sin problemas en el invernadero. Sin embargo, una vez pasada la primera primavera, estos ejemplares, perdían la capacidad de florecer, como el resto de la colección.

32 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA Por tanto la señal que decide la reproducción sexual de la planta, se activa durante el invierno o principio de la primavera. Para tener certeza de obtener flores, la mejor época de recolección es a principios de primavera (en torno a abril, y siempre teniendo en cuenta la altitud donde vive la planta y las condiciones climáticas del año), cuando ya se puede apreciar si el cepellón que se va a colectar tiene espigas encañadas, en cuyo caso el éxito de la floración está asegurado. El único problema de este sistema está en colectar material excesivamente florido, con las espigas desenvainadas en parte o totalmente pues, habitualmente, el estrés que sufre este material, al ser trasplantado, deja inservibles las flores (el gasto energético del enraizamiento parece suplirse abortando los estambres, dejándolos vacíos de contenido, en una clara prevalencia de la supervivencia sobre la reproducción) C. Cultivos en tierra Finalmente, se observó que las festucas de los jardines, al igual que las de los pastos naturales, una vez alcanzada la madurez sexual, sin podas ni cuidados especiales, florecían sin problemas todos los años. Para comprobar la eficacia del sistema, se plantó directamente en la tierra, en una pequeña parcela, una selección de 16 taxones distintos, procedentes de la colección del invernadero (que llevaban en ella varios años sin florecer). La plantación se hizo a finales del mes de enero, para dar tiempo a que se activase la señal de la floración, y los cepellones se situaron en varias filas con una separación, entre sí, de unos 50 cm (para evitar obstáculos al crecimiento vegetativo). Sólo fueron regados el mismo día del trasplante, dejándolos a su desarrollo en condiciones naturales a partir de entonces (a diferencia de los cultivos en tiesto, al disponer de sustrato ilimitado en el que enraizar, no tienen grandes dificultades para superar el estrés hídrico veraniego sin necesidad de aportes extra de agua). A principios de primavera, se eliminaron las malas hierbas y se cavó la tierra para fomentar el crecimiento y desarrollo del cultivo. De los 16 ejemplares plantados, esa misma primavera florecieron 6, lo que supone un 37% (frente al 2-5% de los cultivos en maceta). Durante la segunda primavera del experimento (15 meses después de la plantación) florecieron el 100% de las festucas. Este sistema, además de su utilidad para los estudios meióticos, permite diseñar experimentos a largo plazo de hibridación artificial de especies, al asegurar la floración y fructificación, en años sucesivos, de parentales, F1, F2, etc.

MATERIAL Y MÉTODOS 33 2.- Fijación Las espiguillas colectadas se fijan, inmediatamente, en CARNOY [Etanol absoluto: Ácido acético glacial (3:1)]. El fijador se debe preparar in situ y el material debe quedar sumergido, en su totalidad, en él. Es conveniente usar cuanto antes este material, en los días siguientes a la recolección, pues con el tiempo se deteriora del todo. Si se quiere mantener en buen estado, durante meses, es necesario sustituir el fijador, una vez que haya actuado, por etanol absoluto y conservarlo a -20ºC. 3.- Disección de las espiguillas Las espiguillas, directamente sacadas del fijador, se diseccionan sobre un portaobjetos, en una gota de ácido acético al 45% (evitando la desecación), con ayuda de una lupa binocular y pinzas, separando los estambres de las envolturas florales. Con el fin de localizar los estambres con células en división es interesante tener en cuenta que los tres estambres de cada flor están sincronizados en cuanto a la fase meiótica en la que se encuentran y que, a su vez, las flores están desfasadas a lo largo de la espiguilla y de la inflorescencia. 4.- Tinción y squash En un portaobjetos se pone una gota de orceína acética. Los tres estambres de una flor se pasan con cuidado desde la gota de ácido acético, en que fueron diseccionados, a la gota de orceína. Se procede al aplastamiento. Al hacerse directamente sobre el colorante, sin maceración previa, es necesario calentar la preparación sobre una llama de mechero de alcohol. (Se hicieron también pruebas con carmín acético y con maceración en colorante y aplastamiento posterior en acético, pero en ninguno de los casos se obtuvieron mejores resultados). Finalmente, con la ayuda de una almohadilla de papel secante, se procede al squash definitivo.

MATERIAL Y MÉTODOS 35 2.1.2 Mitosis: Los estudios de mitosis se llevaron a cabo a partir de células meristemáticas tanto de raíces de ejemplares cultivados en maceta como en primordios foliares y radiculares de semillas recién germinadas. Los pasos seguidos son los siguientes: 1. Elección del material Dependiendo del origen, ejemplar desarrollado o semillas, la recolección del material tiene sus variaciones: 1.1. A partir de semillas Las semillas se colectan en pliegos de herbario. Por supuesto es necesario que sean semillas maduras. Para asegurar su germinación es conveniente que procedan de pliegos no tratados con venenos y que no sean excesivamente antiguas (por encima de los 8 años la probabilidad de que germinen las semillas es bajísima). Una vez escogidas las semillas, se colocan en placas Petri sobre una base de papel de filtro humedecido. Habitualmente, las semillas germinan a partir del 5º día. El proceso se puede acelerar un poco cultivando las semillas limpias de lema y pálea. Las semillas germinadas se recolectan, a ser posible, antes de que el primordio foliar se ponga verde y la raíz sea excesivamente fina y larga y se ponen, directamente, en el agente antimitótico (es muy importante que el meristemo sea de color blanco puro y, en ningún caso, amarillee). No se han apreciado diferencias en los resultados en cuanto a la hora de recolección. 1.2. A partir de ejemplares cultivados Se cortan, con unas pinzas finas, las raíces nuevas que asoman en el cepellón del ejemplar cultivado. Para optimizar el método es muy importante tener en cuenta 3 puntos: a) Época del año. No todas las épocas del año son igualmente favorables para la recolección del material. Los primeros meses del otoño y de la primavera son los momentos en que el crecimiento radicular es más generalizado y abundante. El material colectado en invierno y verano suele dar pobres resultados. b) Hora del día La división celular en los meristemos radiculares parece estar relacionada, en cierta medida, con el fotoperiodo. El mayor número de

36 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA 2. Prefijación placas metafásicas suele aparecer en material colectado entre las 11.00 y las 12.00 P.M. Esta hora óptima está fuertemente condicionada por la climatología (si son días nublados o soleados) y por el balance cambiante de horas de luz/oscuridad propio de las estaciones. Se ha comprobado, que parte de esta problemática se puede solucionar sometiendo a los ejemplares, la noche antes de la recolección, a una exposición lumínica constante, bajo lámparas de mercurio de 160 w. c) Selección adecuada Para el éxito del experimento es fundamental seleccionar adecuadamente las raíces que en ese momento están creciendo. Un buen criterio es el colectar, exclusivamente, las de color blanco puro y aspecto turgente. Inmersión de las raíces y/o las semillas germinadas en 8 β-hidroxiquinoleina, durante 24 horas, en recipientes rodeados de hielo y en nevera. 3. Fijación Se sustituye el agente antimitótico por fijador 3:1 etanol absoluto-ácido acético glacial, manteniéndose en nevera hasta su uso (para asegurar la acción del fijador es recomendable dejar pasar varias horas). El material, en estas condiciones, puede conservarse sin problemas durante algo más de un mes. Si el material no se va a usar hasta meses después de la fijación, es necesario sustituir el fijador, una vez que haya actuado, por etanol (100%) y guardarlo en congelador (-20ºC). 4. Hidrólisis El material que se va a usar, se somete previamente a una hidrólisis de 10-20 minutos (dependiendo del grosor de las raíces) en HCl 2N, a temperatura ambiente. Para detener la hidrólisis el material es sumergido en etanol 70%, donde permanecerá hasta su uso. Una vez hidrolizadas, las raíces deben ser utilizadas en el día, pues pasadas algunas horas el material queda inservible. 5. Disección Se separan los meristemos apicales, del resto de tejidos, en una gota de acético al 45% sobre un portaobjetos. 6. Tinción y squash Se empleo el mismo tratamiento que en meiosis (pág.33). 7. Observación al microscopio La búsqueda de placas metafásicas en la preparación es muy sencilla, pero en la interpretación de los resultados se debe de tener en cuenta:

MATERIAL Y MÉTODOS 37 a) β-cromosomas A menudo, por efecto del aplastamiento algunos satélites se separan del resto del cromosoma tomando apariencia de β-cromosomas. La ausencia de centrómero en estos fragmentos es concluyente a la hora de distinguirlos de los cromosomas beta (comparar foto 1 y 2), como ya observó PILS (1980: 88) al encontrarse con el mismo fenómeno en el grupo de festucas que estudió. Este hecho ocurre con muchísima frecuencia, posiblemente debido a la abundancia y gran tamaño de los satélites en los taxones estudiados. Foto 1.- Festuca plicata (2n=14). Metafase mitótica. Foto 2.- Festuca gracilior (2n=28+2β). Metafase mitótica.

38 CITOGENÉTICA Y BIOGEOGRAFÍA DE SECT. FESTUCA (INTRAVAG.) Y ESKIA EN LA PENÍNSULA IBÉRICA b) Endopoliploidías Se han observado, con cierta frecuencia, fenómenos de endopoliploidía en las células meristemáticas estudiadas. No se ha podido aclarar si es un hecho natural o ha sido inducido por el tratamiento antimitótico al que son sometidas. El caso más frecuente es de diploides con alguna placa tetraploide (foto 3), siendo más raro tetraploides con placas octoploides. Foto 3.- Endopoliploidía en Festuca (2n=14). Metafase mitótica (escala 15 μm). Con el fin de evitar todos estos problemas es muy importante estudiar varias placas de cada ejemplar, antes de aceptar un resultado, poniendo especial cuidado en la veracidad de los β-cromosomas y en los presuntos tetraploides y octoploides.

MATERIAL Y MÉTODOS 39 2.2 COROLOGÍA Los mapas de distribución se han obtenido a partir de las cuadrículas UTM de las localidades de los pliegos estudiados, el material vivo recolectado y, en casos excepcionales (cuando se trata de taxones de difícil confusión y/o la fuente es muy fiable) de citas bibliográficas. Con el fin de poder distinguir el material revisado, y por tanto más fiable, de la información bibliográfica, el primero va señalado por puntos negros y, el segundo, por puntos blancos. Cada punto, en el mapa, corresponde a una cuadrícula UTM de 10 Km de lado que, en el caso de que no esté indicada por el colector, es buscada en los mapas 1:200.000 y 1:50.000 del Servicio Geográfico del Ejército y del Instituto Geográfico e Cadastral de Portugal. Para facilitar el análisis biogeográfico de los mapas, mediante un área sombreada, que engloba todos los puntos conocidos, se indica el área de distribución aproximada que cubre el taxon.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 41 III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 43 1. APORTACIÓN AL CONOCIMIENTO DE LOS NÚMEROS CROMOSOMÁTICOS: Han sido numerosos los autores que han ido aportando, a lo largo de décadas (desde 1927), números cromosomáticos para el género Festuca a partir de material colectado en la Península Ibérica (y Pirineos) (Ver Apéndice II). De la sección Eskia, hay en la bibliografía consultada 43 localidades peninsulares distintas, con su correspondiente número cromosomático. En el presente trabajo, se añaden 10 localidades más. De la sección Festuca (intravag.) hay, aproximadamente, 76 recuentos bibliográficos (la mayor parte pirenaicos). Para esta sección se aportan 102 nuevos recuentos. Además de la confirmación geográfica de muchos de los niveles de ploidía ya conocidos, se han contado por primera vez 9 taxones y se han encontrado 5 niveles de ploidía novedosos para taxones ya estudiados. La situación actual, en cuanto al conocimiento de los niveles de ploidía en las secciones en estudio, es la siguiente: (Las columnas 2n y n sólo están rellenas en caso de ser información propia. La última columna lleva las aportaciones novedosas del estudio: * primer recuento, ** nivel de ploidía novedoso para el taxon). Subgen. Festuca L. - Sección Eskia Willk. (incluye Variae Hack. extra e intravaginales y Scariosae Hack.): 2n n 14 F. burnatii St.-Yves 2x 14 7 F. elegans Boiss. 2x 28 14 4x 14 F. eskia Ramond ex DC. in Lam. & DC. 2x 14 F. gautieri (Hack.) K. 2x Richter 4x F. x picoeuropeana Nava 2x F. pseudoeskia Boiss. 2x F. quadriflora Honckeny 2x 4x F. scariosa (Lag.) Ascherson & Graebner 2x F. x souliei St.-Yves? **