Desmodium tweedyi es una planta herbácea con flores de la familia de las arvejas, nativa del norte de Texas y el sur de Oklahoma, conocida popularmente como " trébol de las garrapatas de Tweedy " o " trébol de las garrapatas ". [1] La legumbre o vaina de semillas que produce le ha dado a la especie sus nombres comunes por su capacidad de adherirse a la ropa. Junto con otras especies del género Desmodium , D. tweedyi se ha convertido en un candidato para el enriquecimiento del suelo, la supresión de plagas de insectos, la producción de mantillo y abono verde y la fabricación de "buen forraje para animales, incluidos codornices, pavos, urogallos, ciervos, ganado y cabras". [2]
Las publicaciones botánicas describen esta especie de planta como " Desmodium tweedyi Britton", por su nombre científico ( Desmodium tweedyi ), su género ( Desmodium ), su epíteto específico ( tweedyi ) y el botánico que la identificó por primera vez ( Nathaniel Lord Britton ). Desmodium se deriva de la palabra griega desmos que significa "vínculo, grillete o cadena", en referencia a los segmentos conectados de la fruta (legumbre) que le dan una apariencia similar a una cadena. " Tweedyi " es una versión latinizada del apellido de Frank Tweedy , el topógrafo y botánico en cuyo honor se nombró a esta especie, después de que recolectara el primer espécimen registrado.
En la cima de la taxonomía o clasificación científica de Desmodium tweedyi se encuentra el reino de las plantas ( Plantae ), siendo esta una de las 374.000 especies de plantas estimadas en la Tierra: plantas vasculares que conducen agua, savia y nutrientes que ocupan el 82% y plantas con flores el 79% de ese total. [3] La llamativa flor de D. tweedyi se muestra aquí.
Un examen minucioso de la taxonomía que se ofrece aquí ilustra un importante debate en el campo de la botánica , con una categoría más antigua en el reino vegetal como Embryophyte para todas las plantas terrestres en la Tierra, clasificada como Subreino , seguida de los cinco " clados " no clasificados o grupos monofiléticos compuestos por un único ancestro común con todos sus descendientes lineales. El sistema de taxonomía tradicional, a veces denominado "clasificación linneana", colocaba a cada especie en una jerarquía de rangos formales, cada uno identificado mediante nomenclatura binomial ; por ejemplo, el nombre científico Desmodium tweedyi , incluido el género y el epíteto. Estas agrupaciones más antiguas suelen ser "polifiléticas", y contienen taxones descendientes de más de un ancestro. En contraste, los cinco clados no clasificados utilizan la " nomenclatura filogenética " o clasificación basada en estudios cromosómicos, microscopía electrónica o biología molecular, una revolución que comenzó con Charles Darwin , en la que la clasificación y nomenclatura más antiguas han sido teóricamente reemplazadas. [4] : 1372
Sin embargo, dado el estado actual de la ciencia, muchos botánicos recomiendan un compromiso para evitar un "cambio a gran escala de los nombres de los organismos" con la consiguiente confusión que ello crearía. El botánico PC van Welzen ofreció el siguiente consejo: [5]
Creo, por tanto, que la mejor solución es elegir la segunda opción que Brummitt (1997) ofrece en su artículo, es decir, "mantener la clasificación linneana, con taxones parafiléticos [incluyendo el ancestro común y algunos, pero no todos, de sus descendientes], pero desarrollar junto a ella un sistema dicotómico independiente basado en clados con su propia nomenclatura separada". [6]
El Grupo de Filogenia de Angiospermas (APG) fue formado en 1997 por un grupo internacional de botánicos para trabajar en pos de un consenso sobre la taxonomía de las plantas con flores, basándose en clados y un estudio de la filogenética . Los cinco clados (sin clasificar) que se enumeran aquí en la Taxonomía de Desmodium tweedyi surgieron de las clasificaciones más recientes del APG: APG III y APG IV .
Cinco clados se reducen a la familia y especie Desmodium tweedyi , primero el de las plantas vasculares ( Traqueofitas ); segundo, el clado de todas las plantas con flores ( Angiospermas ); luego el clado de las plantas con flores con dos semillas en la germinación ( Eudicotiledóneas ); cuarto, el clado formado por aproximadamente una cuarta parte de todas las plantas con flores con registros fósiles significativos originadas en el período Cretácico hace 125 a 100 millones de años ( Rósidas ); y luego un quinto "clado fijador de nitrógeno" importante ( Fábidos ), que surgió e incluye cuatro órdenes de plantas con flores que portan este rasgo especial. [7] D. tweedyi es una de las especies que lo ha conservado.
Uno de esos cuatro órdenes en el clado Fabid es Fabales , y las características similares de este gran orden de plantas con flores fueron descritas ya en 1838 por Sir Edward Bromhead (1789-1855), de ahí el nombre botánico Fabales Bromhead. Estas plantas están "inclinadas a un hábitat tropical", según él; tienen muchas flores agrupadas en un tallo al que los botánicos denominan " inflorescencia ", un grupo o racimo de flores en un tallo. Y del fruto de la planta dijo lo siguiente: "Fruto leguminoso [semillas en una vaina o cadena] o raramente drupáceo [como una semilla de cereza con un hueso duro] o samaroide [como en un recipiente de semillas alado]". [8]
La familia Fabaceae es "cosmopolita", presente en ambientes áridos y tropicales, pastizales y costeros, ausente sólo en la Antártida . Como la tercera familia más grande de plantas con flores, con 730 géneros y 19.500 especies, es económicamente importante como fuente de alimentos para frijoles, guisantes, maní y soja. Las características típicas de la familia incluyen el metabolismo del nitrógeno en las raíces y frutos (legumbres) que le dan a la familia su nombre alternativo ( Leguminosas ). [9]
Como reflejo del cambio en la ciencia de la botánica, en 2013 se celebró en Sudáfrica la Sexta Conferencia Internacional de Legumbres con el tema "Hacia un nuevo sistema de clasificación de legumbres". [10] En 2017, el Grupo de Trabajo de Filogenia de Legumbres formado en esa conferencia anunció su cambio taxonómico en la familia Fabaceae o legumbres de tres a seis subfamilias, y D. tweedyi se ubicó en una de las nuevas clasificaciones, Faboideae (o Papilionoideae ). [11] Los miembros de esta amplia subfamilia incluyen árboles, arbustos y plantas herbáceas. La lista de los 503 géneros de Faboideae incluye Desmodium , con nódulos radiculares fijadores de nitrógeno presentes en muchas de sus 14.000 especies. El diagrama de un árbol complejo publicado en el sitio web de Faboideae (y que continúa en un segundo sitio web para una de las tribus de esta subfamilia, Desmodieae ) abarca al menos seis ramas de clados más, no incluidas aquí. La investigación filogenética ha comenzado a publicar cambios importantes en esta parte del Árbol de la Vida.
El género Desmodium está formado por 450 especies que se encuentran principalmente en zonas cálidas del mundo, especialmente en Asia , Brasil y México , pero también en el suroeste de los EE. UU. El fruto (legumbres) de este género ha generado nombres comunes adicionales como "Trébol de garrapatas, piojos del mendigo y garrapatas del mendigo", porque estas legumbres "caen en segmentos de una semilla que se adhieren al cabello o la ropa, de ahí los nombres comunes". [4] : 652–654 Otro apodo de Desmodium es "autoestopista". Este artículo incluye un enlace a la lista de especies de este género, una de las cuales es D. tweedyi .
Desmodium tweedyi , por supuesto, es un miembro de todos estos grupos clasificados y clados no clasificados, que posee la mayoría, pero no todos, de los atributos o características de sus predecesores "progenitores" y "ancestros". Las clasificaciones de las hojas, flores y frutos (este último formando un desmos distintivo o "cadena" de 3 a 5 semillas) caracterizan de cerca el árbol genealógico. Esta vaina de semillas o legumbre ha despertado el interés agrícola en la especie, que se describirá en la sección "historia de la investigación". Al igual que muchas de las otras especies de Desmodium , esta ha conservado el rasgo importante del quinto "clado fijador de nitrógeno" de los Fabids , que sin duda es parte de lo que la hace atractiva para la agricultura y los conservacionistas. Meibomia tweedyi es el único sinónimo o nombre botánico alternativo de la especie hasta la fecha. Esto es parte de la historia de esta especie y se describirá en el encabezado de investigación.
El artículo de Christenhusz y Bing que hace un inventario de las plantas del mundo estima que se describen aproximadamente 2000 especies nuevas cada año, con cierta preocupación de que "la tasa de descubrimiento se está desacelerando, debido a la reducción del apoyo financiero y científico para los estudios fundamentales de historia natural". [3]
La especie de planta Desmodium tweedyi se ha descrito con un tallo erecto de hasta cuatro pies de alto, sus hojas de 1 a 4,5 pulgadas de ancho, la parte más ancha (ovada) en la base y rómbico-elíptica a ovalada, las hojas con pelos foliares largos, suaves y rectos (pilosos) y venas elevadas en una red extendida (pubescente) por debajo. El tallo de la planta que sostiene la lámina (pecíolo) tiene de 1,5 a 3,5 pulgadas de largo, el tallo (pedicelo) sostiene flores individuales en el racimo (inflorescencia) de 0,4 a 0,9 pulgadas de largo (Imagen B). Los pétalos de las flores (corolas) son blancos (imagen A). Los segmentos de la fruta de 0,2 a 0,3 pulgadas de largo son claramente planos, se dividen en dos a seis segmentos, con pelos ganchudos característicos de todas las especies del género Desmodium , lo que hace que se adhieran al cabello o la ropa. [4] : 656 Los folíolos crecen en grupos de tres (tripinnados) distribuidos a lo largo de ambos lados de un eje alargado unido al tallo principal, cada hoja de un color distintivo con una gran área pálida a blanquecina a lo largo de la vena central, como en la imagen etiquetada como D. Los folíolos se unen al tallo principal con un pequeño apéndice (estípelo). El "eje de la inflorescencia" del racimo floral se presenta "con pelos cortos y ganchudos, pétalos blancos con un tinte verdoso o amarillento, a veces con base lavanda". [4] : 654
En un ejemplar recolectado en 1879 por el homónimo de la especie, Frank Tweedy, Nathaniel L. Britton describió la vaina del fruto (legumbre) de la siguiente manera: "Las articulaciones de la vaina son rómbicas [forma de paralelogramo], minúsculamente canescentes [brillantes], ligeramente elevadas en el cáliz [agrandamiento sobre la semilla], parecidas a las de D. canescens , especie con la que la planta parece estar más estrechamente relacionada. La única vaina del ejemplar examinado consta de sólo tres articulaciones". [12] La imagen C de la colección de D. tweedyi muestra cuatro segmentos de semillas en la legumbre de la planta. El informe del ejemplar de Tweedy, que ahora se encuentra en el Herbario Steele del Jardín Botánico de Nueva York, se muestra con este artículo.
Desmodium tweedyi crece en matorrales en áreas calizas en el centro de Texas desde "Blackland Prairie al oeste hasta Rolling Plains y Edwards Plateau". [4] : 656 La floración seguida de legumbres frutales ocurre a principios de junio a julio. El hábitat típico consiste en marga arenosa calcárea o carbonatada cerca de arroyos y ríos. [13] D. tweedyi se ha convertido en el tema de varios estudios de investigación y es un candidato en plantaciones agrícolas para forraje animal y enriquecimiento del suelo.
Esta especie de planta se encuentra en el centro-norte de Texas con una extensión de distribución total de entre 8.000 y un millón de millas cuadradas, y por lo tanto es endémica o limitada a un estado dentro de una nación, un área muy pequeña en términos de la escala global. [14] Kartesz y Meacham dudan de los informes de la presencia de la especie en el sur de Oklahoma. [15] Sin embargo, 25 de los 66 especímenes de Desmodium tweedyi mantenidos en herbarios estadounidenses durante el período de años de 1872 a 2015 se recolectaron en Oklahoma, lo que confirma que este estado es parte del rango geográfico de esta especie. [16] El mapa de la distribución de esta especie anterior muestra los estados de Texas y Oklahoma. [17]
Esta especie ha sido nombrada en honor a Frank Tweedy (1854-1937), topógrafo del Servicio Geológico de los Estados Unidos y un botánico serio con más de 6000 especies ahora alojadas en herbarios ( herbario singular ) en los EE. UU. y Canadá. Desmodium tweedyi es uno de los 99 especímenes que Tweedy recolectó en Texas, enumerados por el botánico Nathaniel Lord Britton en un artículo de revista de 1890 de la Academia de Ciencias de Nueva York. [12] : 183–4 Los especímenes de Frank son en gran parte de su trabajo con el USGS en las Montañas Rocosas , con colecciones más pequeñas de su trabajo en las Montañas Adirondack del estado de Nueva York y sus residencias en Rhode Island y Nueva Jersey. Esta colección de Texas se originó durante sus visitas a su hermano Joseph Lord Tweedy (1849-1928) quien se mudó de la ciudad de Nueva York en 1876, convirtiéndose en uno de los pioneros fundadores de Knickerbocker, Texas . Su granja de ovejas de 20.000 acres estaba ubicada en el condado de Tom Green, Texas , 278 millas al suroeste de Dallas. El condado de Tom Green, donde Tweedy la recolectó por primera vez, está en el medio de la zona de distribución de esta especie.
El nombre botánico completo " Desmodium tweedyi Britton" identifica al famoso botánico del Jardín Botánico de Nueva York, Nathaniel Lord Britton, como la persona que revisó y documentó el descubrimiento de esta especie. El artículo de mayo de Britton en "Transactions of the New York Academy of Sciences" que analiza los especímenes de Texas de Frank Tweedy recolectados en 1879 (incluido uno de Desmodium tweedyi ) no revela en realidad cómo y por qué esta especie fue dedicada a Tweedy. [12] Sin embargo, una nota en el Boletín Botánico de Torrey de octubre de 1890 (también escrita por Britton) se refería a la recolección de Texas de Frank, con el siguiente añadido: "Nota sobre algunas plantas recolectadas por el Sr. Frank Tweedy en el condado de Greene en 1879, una enumeración de noventa y nueve especies, siendo Desmodium Tweedyi descrita como nueva". [18] El hábito de Tweedy de consultar a botánicos destacados sobre especies que sospechaba que podrían ser nuevas es evidente en este caso. Claramente, Tweedy envió este espécimen a Britton para su identificación, y este botánico del NYBG determinó que se trataba de una nueva especie del género Desmodium , y lo nombró en honor a su primer coleccionista. Ese nombre científico se ha mantenido bajo el escrutinio botánico, aunque la especie tiene un espécimen con otro nombre (al que se hace referencia como "sinónimo"), con más de una identificación errónea registrada.
La búsqueda de plantas de Desmodium tweedyi en el sitio web del Mid-Atlantic Herbaria Consortium arrojó 66 especímenes, de los cuales los dos más antiguos datan de 1872 y 1879 (el último es el espécimen de Frank Tweedy del condado de Tom Green, Texas). El espécimen de 1872 fue recolectado por un tal Elihu Hall en ese mismo estado, originalmente etiquetado como una especie diferente, escrito a lápiz con un nombre ilegible. Varias notas adjuntas a este informe revelan un debate sobre su identificación, con una nota de 1946 que lo etiqueta como " Desmodium illinoense Gray" (Herbario de la Universidad de Tohoku, Japón), pero una nota más reciente de 2010 con la etiqueta final, " Desmodium tweedyi Britton" ( Herbario de la Universidad de Harvard ). Curiosamente, el propio ejemplar de Tweedy reveló la misma confusión, con tres notas adjuntas: el nombre de la nueva especie de Britton, una nota de 1950 firmada por la botánica de la Universidad de Harvard Bernice Giduz Schubert (1913-2000) etiquetándola como " Desmodium illinoense Gray", y luego la determinación final, D. tweedyi Britton. [16]
Estas notas revelan un viaje interesante para este descubrimiento de Tweedy desde Texas hasta Britton en Nueva York, hasta un botánico en la Universidad de Harvard y luego al Jardín Botánico de Nueva York, donde el Herbario Steere conserva este hallazgo con la segunda colección de plantas más grande del mundo, ¡7,8 millones de especímenes! La descripción anterior de Britton de Desmodium tweedyi en una publicación de la Academia de Ciencias de Nueva York ofreció una explicación para la confusión, cuando describió a D. tweedyi como "Intermedio en apariencia entre D. canescens (L.), DC., y D. illinoense , Gray". [12] Claramente, estos tres Desmodiums son similares en apariencia y en muchos de sus atributos.
Un proyecto de investigación de maestría de 1977 realizado por un residente de Texas, John Williams, titulado "Estudio biosistemático de un complejo Desmodium ", tenía como objetivo resolver las interrelaciones entre las tres especies que comúnmente se han confundido en el pasado: D. canescens , D. tweedyi y D. illinoense . Usando evidencia morfológica, biología reproductiva, evidencia citológica (recuento de cromosomas) y evidencia palinológica (tamaño y forma del polen), este investigador concluyó que las dos especies que realmente son cercanas son las dos primeras, siendo D. illinoense la excepción; de hecho, basado en el cruce de las dos primeras, ofreció un nuevo nombre científico: Desmodium canescens var. tweedyi (Britt.) Williams. [19] : 55 Este investigador concluyó lo siguiente: "Los datos sugieren que D. tweedyi no es una especie distinta sino que es más probable que sea una variante geográfica (el extremo suroeste) de D. canescens ". [19] : 55 Esta evaluación no es definitiva, pero ilustra los desafíos que enfrenta un coleccionista de plantas con un género con especies muy similares.
Anna Murray Vail (1883-1955) publicó un artículo en el Boletín del Club Botánico de Torrey en 1892 en el que notó marcadas similitudes entre las hojas, flores y frutos de las legumbres de tres géneros, todos miembros de la familia de plantas Fabaceae : Hedysarum , Meibomia y Desmodium . [20] Identificó la n.° 19 de las 30 especies analizadas en este artículo como " Meibomia tweedyi (Britton) Vail". Esta nueva identificación se convirtió así en un " sinónimo " de planta para D. tweedyi y sigue siendo parte de la historia de esta planta. También se asignaron nuevos nombres para más de 70 especies más, muchas de ellas trasladadas del género Desmodium . Investigaciones recientes no han confirmado este nuevo nombre, pero esto también ilustra los desafíos que supone identificar y categorizar especies similares. [21]
En los últimos años, la especie Desmodium tweedyi también ha despertado interés en la investigación agrícola. En un estudio de 2004, se evaluó la D. tweedyi junto con otras 14 especies de leguminosas para mejorar la fertilidad del suelo, la fijación de nitrógeno y su uso en la "restauración de bosques, parcelas para ciervos, pastos para cabras y ganado" en la región central de Cross Timbers , en Texas. [22] La D. tweedyi produjo un 13% de "concentración de proteína cruda de forraje" con rendimientos de semillas adecuados para garantizar bancos de semillas en el suelo. El estudio señaló: "Si los entusiastas de la vida silvestre y aquellos interesados únicamente en restablecer la biodiversidad de praderas y bosques nativos muestran interés, puede haber un gran mercado para estas leguminosas nativas de Texas en el futuro cercano". [22]
Un estudio de 2008 publicado en Agronomy Journal evaluó la D. tweedyi junto con otras dos leguminosas de Texas para su uso en el sur de los EE. UU. "para pasturas, producción de biomasa, plantaciones para la vida silvestre, resiembra de pastizales o restauración de praderas nativas". [23] Se descubrió que la D. tweedyi contenía altas concentraciones de nitrógeno en comparación con otras leguminosas perennes "y debería mejorar el valor nutritivo general de las praderas no fertilizadas utilizadas para la producción de rumiantes". [23] "Rumiantes" para los animales que rumian, se refiere a la regurgitación de alimentos como parte del proceso de digestión. Se descubrió que la D. tweedyi era menos digerible debido a su floración temprana en junio, lo que aumenta la concentración de fibra. Se sugirió que mantener la superficie cultivada a una cierta altura podría minimizar este aspecto negativo.
Una investigación pionera publicada en Plant Physiology basada en una teoría cladista y evolutiva más reciente tenía como objetivo construir y describir "El árbol genealógico de las legumbres", que incluye la diversa familia de Fabaceae (o Leguminosae ) de D. tweedyi . [24] Varios hallazgos son de interés: (1) Dónde y cuándo surgió esta familia de legumbres sigue siendo un misterio, pero hay un acuerdo general dado el registro fósil de que todos los linajes principales en el árbol divergieron de un ancestro común hace unos 50 millones de años en los períodos geológicos Eoceno o Terciario medio ; (2) la "increíble diversidad" de la familia "se construyó, paso a paso mutacional, a partir del genoma de esta especie"; (3) después de la dispersión de ese genoma cuando todos los continentes eran uno, la dirección de la migración de las legumbres en las Américas ahora es de norte a sur, no al revés como se suponía anteriormente; (4) la "nodulación" de las raíces por bacterias fijadoras de nitrógeno no es universal entre las legumbres ni se limita a la familia, aunque D. tweedyi posee este atributo; y (5) se necesitarán más investigaciones para explicar la rica diversidad en el árbol genealógico de las Leguminosae :
Qué hace que una legumbre sea una legumbre y qué hace que la familia sea tan diversa son preguntas que vale la pena plantearse y que sólo pueden responderse trabajando desde la cabeza de puente proporcionada por las legumbres modelo actuales [guisante, soja, caupí] para explorar el resto del iceberg. [24] : 909
Los científicos de NatureServe han asignado un estatus de conservación para Desmodium tweedyi a nivel mundial, nacional y para su presencia en Texas, pero aún no en Oklahoma. [14] Recibió un estatus global de G3 o "Vulnerable" en 2001 porque esta especie está "en riesgo moderado de extinción o colapso debido a un rango bastante restringido, relativamente pocas poblaciones u ocurrencias, disminuciones recientes y generalizadas, amenazas u otros factores". Estados Unidos le ha asignado un rango de S3, también "Vulnerable" por razones similares a la clasificación global: "En riesgo moderado de extirpación en la jurisdicción debido a un rango bastante restringido, relativamente pocas poblaciones u ocurrencias, disminuciones recientes y generalizadas, amenazas u otros factores". Oklahoma ha designado a la especie SNR o no clasificada pero que necesita evaluación, Texas como S3, "Vulnerable" por las mismas razones dadas para las clasificaciones global y nacional. [14] Como endémica de Texas y Oklahoma, Desmodium tweedyi tiene una distribución muy limitada y se beneficiaría de esfuerzos de conservación y aplicaciones agrícolas en un rango geográfico más amplio.
Este resumen de información sobre la familia Fabaceae fue preparado por Mischa Olson.
NatureServe es una organización sin fines de lucro con sede en EE. UU. que trabaja para proteger la biodiversidad con casi 100 organizaciones en red y más de 1000 científicos conservacionistas.
En esta lista se identifican 90 especies, incluida
Meibomia tweedyi
.
Investigación sobre forrajes a cargo de Catherine Packard, Judy Taylor y James P. Muir.