Evolución de las especies versus cambio climático

  • 4 diciembre 2012
Carbonero común alimentando a sus crías Foto: gentileza Instituto de Ecología de Holanda
Los carboneros comunes deberán poner antes sus huevos para que el nacimiento de sus crías acompañe el desarrollo más temprano de las orugas. Foto: gentileza Instituto de Ecología de Holanda

El carbonero común, con sus colores vivos, es una de especies de aves más característica de los jardines británicos.

Pero podría perder la batalla contra el cambio climático, según un nuevo estudio.

Estas aves (Parus major) alimentan a sus pichones con orugas disponibles apenas unas semanas antes de su metamorfosis en polillas. Y el aumento de temperatura está haciendo que esta transformación ocurra más temprano.

¿Podrán los carboneros poner sus huevos antes, para que el nacimiento de sus crías coincida con la abundancia de orugas? ¿O podrán cambiar sus preferencias y depender de otras fuentes de alimento?

Estas son las preguntas complejas que buscan responder los biólogos dedicados al estudio del llamado "rescate evolutivo".

Los cambios ambientales y la pérdida de biodiversidad se están dando a una velocidad sin precedentes en la historia de la humanidad y el gran interrogante para los expertos es: ¿pueden las plantas y animales evolucionar lo suficientemente rápido como para evitar su desaparición?

El estudio del rescate evolutivo es reciente pero su relevancia es tal que la Academia de Ciencias del Reino Unido, la Royal Society, decidió dedicarle este lunes enteramente una de sus publicaciones más prestigiosas.

Tiempo de reproducción

Uno de los estudios destacados por la Royal Society se titula "¿Pueden los carboneros comunes adaptar sus tiempos de reproducción al cambio climático?".

"Nuestros resultados indican que los carboneros comunes no podrán adelantar lo suficiente su tiempo de reproducción para acompañar los cambios en las fuentes de alimento para sus crías", dijo a BBC Mundo el profesor Marcel Visser, jefe del Departamento de Ecología Animal del Instituto de Ecología de Holanda, Netherlands Institute of Ecology.

"Esto significa que no podrán seguir utilizando esta fuente de alimento de alta calidad y deberán cambiar a otras inferiores, es decir, a otras especies de insectos. Ello a su vez reducirá el número de crías que pueden producir y posiblemente aumentará su riesgo de extincion".

Los carboneros comunes alimentan a sus pichones con orugas que están disponibles solo algunas semanas.

"Posteriormente las orugas se transforman en polillas y ya no están disponibles para las aves. Con el aumento en la temperatura, este pico en la abundancia de alimento se da en fechas cada vez más tempranas y esta modificación ocurre a un ritmo que duplica el del cambio en la puesta de huevos de las aves", explicó el Dr. Visser.

"La mejor forma de adaptarse para estas aves sería cambiar genéticamente a un ritmo que acompañe el cambio en su alimento. Pero nuestras proyecciones muestran que es poco probable que esto suceda".

Para hacerlo debería, por ejemplo, darse un caso de "microevolución", que aquellas aves con características genéticas que permitan una puesta más temprana acaben prevaleciendo sobre las otras.

Visser y sus colegas se centraron en el carbonero común porque "su biología y ecología han sido excepcionalemnte bien estudiadas y esto nos permitió construir modelos sensibles para predecir cambios futuros. Estos modelos, por ejemplo, requerían información detallada sobre cuanta energía necesitan estas aves para producir sus huevos y esta información está disponible en el caso del carbonero común pero no de otras especies".

Estrés ambiental

Uno de los científicos que compiló la publicación de la Royal Society es Andrew Gonzalez, profesor de biología de la Universidad McGill en Canadá.

Saccharomyces cerevisiae  levadura
En experimentos con levadura, científicos de la Universidad McGill constataron que la evolución puede darse más rápido de lo esperado.

En un experimento el año pasado, Gonzalez y su colega Graham Bell usaron un robot activo las 24 horas del día para estudiar más de 2.000 poblaciones de levaduras a lo largo de varias generaciones.

Los científicos escogieron levadura de pan, Saccharomyces cerevisiae, porque puede reproducirse en cuestión de horas.

Utilizando el robot, McGill sometió a las poblaciones a diferentes grados de estrés ambiental, cambiando la salinidad de su medio.

Los investigadores descubrieron que los cambios evolutivos podían tener lugar soprendentemente rápido, en 50 a 100 generaciones. La probabilidad de un rescate evolutivo dependía además de factores como el grado de severidad de los cambios en el ambiente y la exposición previa a los mismos, así como el contacto con otras poblaciones expuestas a un estrés similar.

"El mismo proceso general tiene lugar se trate de levadura o de mamíferos. Pero no podemos, por ejemplo, hacer un experimento con pandas, porque el tiempo que llevaría estudiar su evolución sería mucho mayor que el ritmo actual de cambios ambientales", señaló Gonzalez.

"Debemos trabajar en base a modelos y confiar en que la realidad básica que captamos es suficiente para extrapolar".

"Demasiado rápido"

La biodiversidad está declinando rápidamente a nivel global. La destrucción de hábitat, la presión de la población humana y los cambios en el clima se están dando a tal ritmo que, según algunas estimaciones, la pérdida de especies se está registrando a un ritmo entre 100 y 1000 veces más rápido que el considerado natural.

Las cifras del Global Carbon Project (Proyecto Global del Carbono) que acaban de ser divulgadas durante la actual cumbre de cambio climático en Doha, Qatar, muestran que el nivel actual de emisiones puede conducir a un calentamiento global de entre 4 y 6 grados.

Si bien la contaminación por dióxido de carbono se está reduciendo en muchos países industrializados, dicha disminución es compensada por el aumento en emisiones de economías emergentes como China e India.

Hasta el momento la predicción más común es que el rescate evolutivo es poco probable para las poblaciones naturales, señala la publicación de la Royal Society. El diseño de modelos matemáticos para las proyecciones futuras está avanzando, pero el docuemento advierte también que se necesitan más experimentos, por ejemplo, sobre los mecanismos genéticos en juego o pruebas que incorporen las complejas interacciones entre especies. Sólo así será posible determinar hasta qué grado llegará el impacto en la biodiversidad del cambio global introducido por la actividad humana.

Para Visser, "la principal conclusión de nuestro trabajo es que el cambio climático actual está ocurriendo a un ritmo que probablemente es demasiado rápido para que muchas especies logren adaptarse".

"Estudios como el nuestro son cruciales porque nos ayudan a entender mejor qué nivel de cambio climático las especies pueden llegar a tolerar en teoría. Y esto permitirá que el efecto del cambio climático en la extinción de especies sea tomado en cuenta a la hora de tomar decisiones sobre las metas de emisiones globales de gases de invernadero que deberíamos proponernos en forma colectiva".

Los estudios compilados por la Royal Society bajo el título, "Rescate evolutivo en ambientes cambiantes" o "Evolutionary rescue in changing environments" fueron publicados en la revista Philosophical Transactions of the Royal Society B.

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