Investigadores de la Estación Biológica Doñana prueban con datos a nivel mundial que la supervivencia de las especies depende de su ayuda mutua El estudio establece una base matemática para estudiar cómo la desaparición de un animal o planta compromete a la conservación de todo el ecosistema
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JULIO CAMARGO

La competencia entre especies y la imagen del depredador superior que devora al más débil dibujan una naturaleza agresiva, un gancho muy atractivo cuando lo vemos en documentales de naturaleza. Es un hecho que esta relación “salvaje” entre especies existe, pero también es comprobable que los animales y las plantas establecen conexiones de ayuda mutua que son vitales para su supervivencia. Una pequeña variación en esta interdependencia puede comprometer su futuro.

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¿Cómo se explica que en un solo metro cuadrado puedan convivir decenas de especies de plantas y centenares de pequeños animales en equilibrio? ¿Por qué no la planta más competitiva o el insecto que más rápido come acaba dominándolo todo? Cualquier investigación científica comienza con preguntas como estas y el reto de darles respuesta. Es lo que han conseguido un grupo de investigadores de la Estación Biológica Doñana (EBD-CSIC) y el Instituto Universitario de Investigación Marina (INMAR) de la Universidad de Cádiz: han logrado confirmar que la forma en la que interactúan las especies determinan cómo pueden coexistir. Se trata de la primera prueba experimental basada en los modelos matemáticos actuales que se realiza en este campo.

“Las interacciones mutualistas que se establecen con los polinizadores relajan la competencia entre las plantas, permitiendo que un mayor número de especies puedan convivir juntas”, explica Ignasi Bartomeus, investigador de la EBD-CSIC y primer autor del artículo, publicado en la prestigiosa revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), en colaboración con el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) y la Universidad de Friburgo en Suiza.

Abejorro visitando una flor de tomate. Crédito: Barry Rosenthal

Un abejorro sin su mostaza

Para comprobar la hipótesis inicial, se construyeron 17 cajas de malla de 3 metros cúbicos cada una. En cada caja se pusieron plantas e insectos de diferentes especies. El experimento consistió en estudiar cómo interaccionan las plantas y los insectos todos con todos en una etapa inicial. Luego, se limitó el acceso de una especie de abejorro a las flores de la planta que más visitaba para comer, en este caso, la planta de la mostaza, su planta favorita.

El resultado del experimento de la Estación Biológica Doñana y la Universidad de Cádiz fue el esperado: toda la comunidad de plantas y animales terminaron cambiando su comportamiento. “El cambio se expande por todo el tejido de interacciones entre las especies como cuando tiras una piedra en un lago y las ondas producidas afectan a toda la superficie. Este efecto en cascada permite a las especies amoldarse a la nueva situación”, explica Ignasi Bartomeus.

¿Cómo se estudia la dependencia entre plantas y animales en un ecosistema?

La herramienta que permite arrojar luz sobre cómo se relaciona la flora y la fauna en su medio de vida son los modelos matemáticos. En este estudio se han puesto a prueba las teorías sobre los nichos ecológicos y las redes de interacción en esa pequeña parcela con abejorros y plantas para poder aplicar la metodología utilizada a grandes ecosistemas.

godoy bartomeu estacion biológica doñana
Los investigadores Óscar Godoy e Ignasi Bartomeus, responsables del experimento sobre interacción entre especies de la Estación Biológica Doñana y la Universidad de Cádiz.

La teoría de nichos ecológicos, según la International University Study Center (IUSC), establece un espacio multidimensional dónde se tiene en cuenta todos los factores ambientales que influyen en el entorno. A diferencia del espacio físico —con tres dimensiones— en el nicho ecológico las dimensiones pueden ser la cantidad de luz, la temperatura o el pH del agua, así como el número de depredadores o parásitos.

«Asumir que una pérdida en la naturaleza no tiene efectos secundarios no es acertado»

Ignasi Bartomeus

Las redes de interacción se utilizan en campos como la sociología o las telecomunicaciones. En el ámbito de la biología, se usa para describir la relación mutualista entre animales y plantas desde un planteamiento matemático. “Sería difícil imaginar cómo funcionaría un bosque tropical o un matorral mediterráneo si careciese de las interacciones mutualistas. En estos hábitats, más de un 60%, y hasta un 95%, de las especies leñosas dependen de los animales para su reproducción exitosa”, explica el investigador y profesor de la Universidad de Sevilla, Pedro Jordano en Ecología y evolución de interacciones planta-animal.

El valor científico del experimento de la Estación Biológica Doñana reside en poner a prueba estas teorías. “Hemos realizado este experimento para que nos diera pistas de cuáles son las limitaciones de los procesos de modelización actual que no tienen en cuenta fenómenos importantes que ocurren en la naturaleza, como las complejas reacciones en cadena observadas”, señala Óscar Godoy, investigador del Departamento de Biología del INMAR.

La conclusión del experimento de la Estación Biológica Doñana

Si en lugar de cambiar la dieta del abejorro, lo eliminamos de la ecuación, los efectos sobre el ecosistema son impredecibles. El experimento ha demostrado el complejo equilibrio que sostiene a la naturaleza y cómo el más mínimo cambio puede poner en riesgo su conservación. “Asumir que una pérdida en la naturaleza no tiene efectos secundarios no es acertado, ya que las especies se relacionan en una compleja red de interacciones, y cambios en esa red percolan por todo el ecosistema”, apunta Ignasi Bartomeus. 

Este estudio abre nuevos campos de investigación. Según Óscar Godoy, “ahora el reto es conseguir comprender y predecir los efectos en cascada que observamos en ecosistemas naturales con un elevado número de especies, solo así podremos enfrentarnos mejor a revertir los problemas derivados de la extinción de especies”. 

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