Mirando patrones biológicos a otra escala

La biología es una rama del conocimiento tan amplia que permite el estudio de seres y procesos desde un nivel microscópico al macroscópico. En la mayoría de los casos, nosotros aquí nos hemos centrado en el primero y ya va siendo hora de echar un ojo a una escala mayor. Y es que al igual que nos encontramos con leyes que rigen el comportamiento de las células o los organismos de menor tamaño, a un nivel macro-ecológico también podemos destacar la presencia de ciertos condicionantes que determinan a la postre el patrón que nos encontramos, en este caso, a nivel, incluso, planetario. Así, por ejemplo, uno de los patrones más estudiados en ecología es el que afecta a las islas. En ellas, de modo general, observamos una diversidad de especies menor a la observada en el continente y ésta además, muestra una considerable relación con la distancia que separa dicha isla de su continente. En una situación de creación de nuevas islas, aquellas que se encuentren más alejadas del continente (fuente suministradora de especies) serán colonizadas con mayor dificultad que aquellas más cercanas. No es difícil pensar en las dificultades que van a tener animales como los reptiles para poder superar barreras como una mancha de agua salada en su recorrido desde el continente a la isla.

Del mismo modo, el tamaño de las islas también será un determinante de la cantidad de especies que esta podrá soportar. Aquellas islas más grandes, a priori, serían aquellas que presentarían una mayor diversidad de hábitat o recursos diferentes y por tanto, una mayor diversidad de especies. Estos laboratorios naturales han sido un medio en el que estudiar un patrón que nos estamos encontrando cada día con mayor frecuencia en el continente, las manchas de bosque. En muchos casos, nuestros bosques se limitan a ser meras manchas de árboles, aislados unos de otros. De este modo, la comunicación directa entre ellos se hace imposible, algo parecido a lo que ocurre entre las islas de un archipiélago. El resultado son islas de árboles separados por mares de tierra descubierta, condicionando del mismo modo que ocurre en las islas, el tipo y la cantidad de especies e individuos que estas manchas de árboles son capaces de soportar. Lógicamente esto tiene severas implicaciones en el campo de la conservación, pues sólo los bosques de mayor tamaño son susceptibles de soportar la presencia de grandes depredadores como el oso o una mayor riqueza de especies. Pero como casi todo, esto también tiene sus soluciones, aunque sólo sean parciales, que consisten en la creación de corredores o pasillos de bosque que permitan el movimiento de las especies entre las manchas aisladas.

Pero mi intención aquí también es presentar un patrón natural observado a una mayor escala, el gradiente latitudinal en la riqueza y abundancia de especies. Típicamente, en esta clase de estudios, como en los casos anteriores, se han empleado como modelos vertebrados de relativo gran tamaño que facilita su estudio. Pero, ¿esto también se cumple en el caso de organismos mucho más pequeños y de un tipo de vida tan particular como los parásitos sanguíneos? La respuesta, como no podía ser de otro modo, parece ser afirmativa. Así, en un primer estudio (1), los investigadores encontraron claras evidencias de la existencia de estos patrones en poblaciones parásitas de humanos (1), viendo una disminución en el número de parásitos a mayores latitudes en ambos hemisferios (recordemos que la latitud crece desde el ecuador hacia los polos). Pero recientemente, un estudio en aves forestales silvestres ha presentado nuevas evidencias al respecto (2). Según este estudio desarrollado en diferentes localidades de Chile, un país considerablemente largo, los investigadores han muestreado diferentes localidades entre los 33º S hasta los 55º S de latitud, incluyendo poblaciones forestales de los bosques más cercanos al polo Sur que se conocen. Según los resultados de este estudio, la prevalencia de infección (que los individuos, en este caso las aves, estuviesen o no infectadas) por parásitos del género Haemoproteus y Plasmodium presentaba una relación negativa con la latitud, es decir, cuanto más al sur se muestreaban las aves, la probabilidad de encontrar individuos infectados por estas especies parásitas disminuía. Estos resultados encajarían con las hipótesis de partida pues, si la cantidad de especies y sus abundancias se reduce hacia los polos, cuanto más al sur se muestreasen las aves previsiblemente menos infectadas estarían. Aún así, el patrón contrario se observó para otro género parásito, Leucocytozoon, a pesar de que este género se encuentra estrechamente emparentado con los otros dos citados anteriormente. La razón de estas diferencias parece encontrarse en los vectores, los cuales son diferentes en el caso de los tres géneros parásitos. Según esto, los diferentes requerimientos ambientales que presentan los insectos vectores que transmiten cada uno de estos parásitos probablemente esté condicionando estas diferencias. De este modo, a pesar que ciertas particularidades como los requerimientos vitales de ciertos vectores pudieran afectar a la existencia de estos patrones macro-ecológicos, en general, podemos encontramos leyes globales que respondan a la distribución y abundancia de los organismos en el planeta.

Bibliografía:

(1) Guernier et al. 2004. PLoS Biology 2: 740–746.
(2) Merino et al. 2008. Austral Ecology 33: 329-340.

Antes hemos escrito sobre vectores aquí y sobre estos parásitos aquí.

Islas, territorios de cambio

Las islas, esos lugares recónditos en medio del mar, rodeados por agua y sin conexión con el continente tienen un efecto considerable sobre la evolución de los organismos que las ocupan.

Es en las islas donde nos encontramos con frecuencia con fenómenos muy peculiares en la evolución de los organismos como el gigantismo (frecuentemente observado en aves y mamíferos de pequeño tamaño como lagomorfos y roedores), el enanismo (contrariamente al caso anterior, frecuente entre mamíferos de mayor tamaño) u otras modificaciones anatómicas y funcionales de estos organismos.

Las islas poseen múltiples peculiaridades entre las que destacaría dos factores principales, por un lado, el reducido tamaño poblacional de los organismos que las ocupan (que conlleven efectos de cuello de botella y aislamiento genético) y por otro lado, la ausencia de grandes depredadores. Este último factor es el que pretendo tratar más ampliamente citando algunos ejemplos en los que podremos observar claramente a lo que me refiero.

En primer lugar, haciendo honor a otros muchos relatos anteriores a este sobre el mismo tema habría que citar el caso de un ave mítica, el caso del dodo (Raphus cucullatus). Esta ave se adaptó al entorno que ocupaba, las islas Mauricio, creciendo considerablemente en tamaño y perdiendo su capacidad de vuelo. Pero, el ejemplo que más interés tengo en citar es el caso de Myotragus balearicus. Este animal cercano a las ovejas o las cabras (según la fuente que se consulte) es, citando a wikipedia, “un claro ejemplo de la pérdida de capacidad para correr a gran velocidad de las patas, la visión estereoscópica (útil para calcular distancias, pero no para descubrir enemigos al acecho) y la reducción proporcional del cerebro”. Lógicamente, la pérdida de velocidad de carrera y el cambio del tipo de visión, con un “desplazamiento” de los ojos hacia el frente de la cara (y no a los laterales como en otros herbívoros) es una adaptación al terreno, que muy probablemente les permitían obtener más eficazmente los recursos de la isla, pero siempre considerando la ausencia de depredadores. Curiosamente, cuando el hombre apareció en estas islas, las poblaciones de dodo y de Myotragus balearicus se fueron al traste. Nuevamente, como me comenta Brainy, deberíamos plantearnos si todos los cambios son hacia mejor.