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¿Decisiones de conservación difíciles? Pregúntale a la evolución
Diciembre 2008
La traducción al Español fue realizada por la Dra. Natalia Biani gracias a una beca de la Sociedad Europea de Biología Evolutiva

conservation choices
¿Cómo decidimos donde concentrar nuestros esfuerzos de conservación?
¿Si tu casa se incendiara, que es lo que te llevarías cuando estés huyendo? La decisión puede ser difícil entre juguetes de niños, álbumes de fotos y documentos importantes compitiendo por tu atención. Desafortunadamente, nos enfrentamos con una decisión difícil cuando tenemos que definir nuestros esfuerzos de conservación. Las actividades humanas podrían estar desencadenado la sexta extinción masiva de la Tierra. Cerca del 50% de todas las especies de animales y plantas podrían desaparecer durante nuestra vida. Mientras corremos para detener esta rápida perdida de biodiversidad, necesitaremos tomar decisiones, pero ¿dónde debemos concentrar nuestros esfuerzos? ¿En el tigre de Siberia, en la planta mas rara del mundo, en una fracción de selva Amazónica, o en un estuario amenazado que constituye el 'semillero' de la vida en el océano? Cualquiera sea nuestra decisión, no tenemos tiempo que perder. Cuanto antes tomemos la decisión sobre la preservación de especies, nuestros esfuerzos tendrán más probabilidad de éxito. Actualmente, nuevas investigaciones sugieren que la historia evolutiva nos puede ayudar a tomar estas decisiones de una manera más fácil.

¿Dónde esta la evolución?
Muchos conservacionistas están interesados en preservar el funcionamiento de los ecosistemas — asociación de plantas, animales y microrganismos en su hábitat natural que pueden sostenerse a sí mismos — pero el objetivo no siempre se logra. Los ecosistemas son como máquinas inmensamente complejas. La eliminación de una de sus partes clave podría cambiar como el todo funciona o causar que se detenga por completo. Los biólogos piensan que las plantas son esenciales para estas máquinas ecológicas porque constituyen la base de la mayoría de las redes alimenticias, captan la energía del sol y la convierten en formas de energía disponibles para otras especies. Pero ¿son algunas plantas más importantes que otras para el funcionamiento de un ecosistema?

Nuevas investigaciones sugieren que la historia evolutiva puede ayudar a revelar que grupo de plantas son más importantes para mantener la integridad de un ecosistema. Para comprender este hallazgo, sería útil repasar conceptos básicos de ecología. Muchos biólogos estudian el rol de las plantas en el ecosistema mediante experimentos. Ellos cambian el número y tipo de especies de plantas en un ecosistema experimental (un invernadero o un campo experimental) y luego cuantifican cuanta biomasa produce el ecosistema ¿se convierte en una selva exuberante o en un relativo desierto con pocas plantas estresadas y andrajosas? Los resultados de estos experimentos sugieren que cuanto mayor es el número de especies de plantas, mayor es la biomasa producida — y eso es una buena noticia para el planeta. Más biomasa se traduce en más masa vegetal, con el consiguiente aumento en alimento para animales, producción de oxígeno y absorción del dióxido de carbono, un gas invernadero.

El resultado no es sorprendente. El maíz, por ejemplo, rápidamente empobrece el suelo de los nutrientes que mas necesita para crecer. Sin la aplicación regular de fertilizantes, las plantaciones con esta única especie pronto pararían de producir por completo. Por el contrario, una fracción de selva del mismo tamaño no requiere suplementos especiales para producir abundante biomasa año tras año. Esto ocurre, en parte, porque la diversidad de sus habitantes ocupan diferentes nichos: usan diferentes grupos de recursos y pueden producir recursos que otras especies pueden usar, reforzando el exuberante ciclo de crecimiento de la selva.

Los investigadores Marc Cadotte, Bradley Cardinale y Todd Oakley pensaron que había mas conceptos para aprender de esos experimentos ecológicos. Al fin y al cabo, todos estaríamos de acuerdo que preservar más especies es mejor — pero generalmente no es posible conservar todas las especies de un hábitat. Estos investigadores se preguntaron si algún grupo particular de especies era inusualmente bueno para mantener productivo al ecosistema. Ellos sospecharon que las relaciones evolutivas entre las plantas de un ecosistema jugaba un papel importante en la determinación de la cantidad de biomasa producida. Un ecosistema basado en plantas que están lejanamente relacionadas podría ser mas productivo que otro basado en plantas cercanamente relacionadas porque seria probable que parientes lejanos hayan evolucionado para ocupar distintos nichos.

Para probar esta idea, el equipo necesitaba una manera de medir la cercanía en las relaciones evolutivas entre un grupo de plantas. Esto se realiza comúnmente con un árbol evolutivo o filogenia, donde la longitud de cada rama es proporcional a la cantidad de cambio evolutivo que ha ocurrido a lo largo de esa rama. Ramas largas representan mucha evolución. Ramas cortas significan poco cambio. Mapeando un grupo de organismos sobre estas filogenias y sumando las longitudes de todas las ramas que los conectan, podemos tener una idea de la diversidad evolutiva y genética de ese grupo de organismos.

sample phylogeny with branch length showing evolutionary diversity

Los investigadores observaron 29 experimentos que diferían en las especies integrantes de un ecosistema. Para cada experimento, mapearon las especies sobre una filogenia, calcularon la longitud de las ramas que separaban a las especies y compararon esto con la cantidad de biomasa que el ecosistema producía. ¿El resultado? ¡La diversidad resulta en una diferente producción de biomasa! Ecosistemas con grupos de plantas mas diversos (es decir, plantas que abarcan mas extensión del árbol de la vida) tienden a producir más biomasa. En realidad, la longitud de las ramas fue un factor predictivo de la biomasa más confiable que el número de especies o los tipos ecológicos (ej., leñosas versus herbáceas) en el ecosistema.

An ecosystem with more evolutionary diversity tend to produce more biomass.


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NESCent Video sobre conservación proporcionado por el Centro Nacional para Síntesis Evolutiva (NESCent). Para aprender más, visite el sitio web de NESCent.
Este descubrimiento sugiere que, si queremos preservar el funcionamiento de los ecosistemas, deberíamos prestar especial atención a salvar especies evolutivamente distantes. Por ejemplo, si estamos obligados a elegir, podríamos usar nuestros recursos para proteger especies tales como el Ranunculus, que ocupa una rama mas larga en el árbol de la vida que sus vecinas gramíneas, girasoles y margaritas, que están próximamente relacionadas unas a otras. Otra ventaja de esta nueva estrategia de conservación filogenética es que es relativamente fácil de poner en práctica. Los investigadores ya han construido una filogenia de plantas bastante exhaustiva, y mapear la ubicación de una planta desconocida en el árbol de la vida no es demasiado difícil ni costoso. Esta facilidad es especialmente importante dado que estamos corriendo contra el tiempo para preservar la frágil diversidad de la Tierra. Casi la mitad de las especies vegetales del mundo podría estar amenazada de extinción — y como probablemente no podremos salvarlas a todas, podemos hacer lo mejor posible para proteger aquellas que son mas importantes para la supervivencia de las especies a su alrededor.


Para leer más sobre este tema

Literatura científica:

  • Cadotte, M. W., Cardinale, B. J., and Oakley, T. H. (2008). Evolutionary history and the effect of biodiversity on plant productivity (Historia evolutiva y efecto de la biodiversidad sobre la productividad vegetal). Proceedings of the National Academy of Sciences USA 105(44):17012-17017.
    read it

  • Pitman, N. C. A., and Jørgensen, P. M. (2002). Estimating the size of the world's threatened flora (Estimación de la magnitud de la flora amenazada del mundo). Science 298(5595):989.


Artículos en diarios y revistas:

Recursos para comprender la evolución (sitio web: Understanding Evolution):

Discusión y preguntas relacionadas

  1. Este artículo describe la razón por la cual sería deseable preservar especies "evolutivamente distantes." En sus propias palabras, explique que quiere decir distancia evolutiva.

  2. De acuerdo con las nuevas investigaciones descriptas mas arriba ¿porqué preservar especies evolutivamente distante es importante?

  3. ¿Porqué los conservacionistas están interesados en saber cuanta biomasa produce un ecosistema alterado?

  4. Examine las ilustraciones de longitud de ramas en este artículo. ¿Es posible que dos especies que son las más cercanas entre sí estar separadas por una distancia evolutiva mayor que otras dos especies que no son las más cercanas entre sí? Explique su razonamiento.

  5. Este artículo describe una consideración que podría ser importante para que podamos decidir como enfocar nuestros esfuerzos de conservación. Describa al menos tres otras consideraciones que podrían ser importantes para determinar que especies deberíamos tratar de preservar.

  6. Este artículo describe una de las formas en que la teoría evolutiva nos puede ayudar a desarrollar políticas de conservación efectivas. Repase otros artículos de Evo in the News, y describa otro modo en que la teoría evolutiva puede mejorar nuestros esfuerzos de conservación.


Lecciones relacionadas y recursos didácticos



Referencias

  • Cadotte, M. W., Cardinale, B. J., and Oakley, T. H. (2008). Evolutionary history and the effect of biodiversity on plant productivity. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 105(44):17012-17017.

  • Pitman, N. C. A., and Jørgensen, P. M. (2002). Estimating the size of the world's threatened flora. Science 298(5595):989.

  • University of California, Santa Barbara. (2008, October 20). Current mass extinction spurs major study of which plants to save. Retrieved November 19, 2008 from the UCSB Public Affairs Office


Siberian tiger photo by Dave Pape; rain forest photo by Eugene Weber © California Academy of Sciences; reef photo by David Burdick and provided by NOAA



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