Red alimentaria del Pérmico, al principio de una extinción masiva. Fuente: Academia de Ciencias de California.
Mientras el planeta se enfrenta a los albores de la sexta extinción masiva, los científicos están buscando pistas sobre el camino incierto que hay por delante explorando cómo se derrumbaron los ecosistemas antiguos y se recuperaron de trastornos traumáticos.
Un nuevo estudio ha analizado los largos colapsos y reactivaciones de los ecosistemas sudafricanos durante una de los "cinco grandes" extinciones en masa, la del Pérmico-Triásico, y ha revelado resultados inesperados sobre los tipos de animales que eran más vulnerables a la extinción, y los factores que podrían predecir mejor la estabilidad de las comunidades en tiempos de grandes cambios.
Los autores, incluido Peter Roopnarine, de la Academia de Ciencias de California (EE.UU.)-, dicen que técnicas inventivas de modelado les ayudaron a poner de relieve la importancia crítica de la comprensión de las redes tróficas (saber "quién come qué") cuando se trata de predecir cómo estaran las comunidades antes, durante y después de una extinción masiva. El estudio se publica en Science.
"No hay ningún precedente real de lo que le está sucediendo a nuestro planeta en este momento", dice Roopnarine, co-autor del estudio con Kenneth Angielczyk, del Museo Field de Chicago. "No podemos mirar en la historia reciente y encontrar este cóctel especial de cambio acelerado del clima, destrucción del hábitat y extinción global. Podemos, sin embargo, estudiar casos de crisis extremas en el registro de fósiles: volver atrás en el tiempo para reconstruir lo que sucedió, y cómo respondieron los ecosistemas".
Roopnarine está acostumbrado a pensar en "tiempo profundo", o geológico, una referencia a los amplios plazos, de varios millones de años, que utilizan algunos científicos para desentrañar los misterios de la existencia pre-humana en la Tierra.
Puede que las extinciones y perturbaciones climáticas pasadas carezcan de los factores humanos que impulsan los fenómenos actuales, pero Roopnarine dice que esos períodos "contienen pistas vitales" sobre las formas en que las comunidades naturales responden a las crisis y se reconstruyen.
"El reto de la investigación de las extinciones que sucedieron hace más de 200 millones de años es que no hay suficientes fósiles u otra evidencia geológica para recrear un ecosistema completo", dice Roopnarine en la nota de prensa de la Academia. "Sabemos que ocurrió, pero nadie tomó notas. Ahí es donde entran la reconstrucción y el modelado".
Un nuevo estudio ha analizado los largos colapsos y reactivaciones de los ecosistemas sudafricanos durante una de los "cinco grandes" extinciones en masa, la del Pérmico-Triásico, y ha revelado resultados inesperados sobre los tipos de animales que eran más vulnerables a la extinción, y los factores que podrían predecir mejor la estabilidad de las comunidades en tiempos de grandes cambios.
Los autores, incluido Peter Roopnarine, de la Academia de Ciencias de California (EE.UU.)-, dicen que técnicas inventivas de modelado les ayudaron a poner de relieve la importancia crítica de la comprensión de las redes tróficas (saber "quién come qué") cuando se trata de predecir cómo estaran las comunidades antes, durante y después de una extinción masiva. El estudio se publica en Science.
"No hay ningún precedente real de lo que le está sucediendo a nuestro planeta en este momento", dice Roopnarine, co-autor del estudio con Kenneth Angielczyk, del Museo Field de Chicago. "No podemos mirar en la historia reciente y encontrar este cóctel especial de cambio acelerado del clima, destrucción del hábitat y extinción global. Podemos, sin embargo, estudiar casos de crisis extremas en el registro de fósiles: volver atrás en el tiempo para reconstruir lo que sucedió, y cómo respondieron los ecosistemas".
Roopnarine está acostumbrado a pensar en "tiempo profundo", o geológico, una referencia a los amplios plazos, de varios millones de años, que utilizan algunos científicos para desentrañar los misterios de la existencia pre-humana en la Tierra.
Puede que las extinciones y perturbaciones climáticas pasadas carezcan de los factores humanos que impulsan los fenómenos actuales, pero Roopnarine dice que esos períodos "contienen pistas vitales" sobre las formas en que las comunidades naturales responden a las crisis y se reconstruyen.
"El reto de la investigación de las extinciones que sucedieron hace más de 200 millones de años es que no hay suficientes fósiles u otra evidencia geológica para recrear un ecosistema completo", dice Roopnarine en la nota de prensa de la Academia. "Sabemos que ocurrió, pero nadie tomó notas. Ahí es donde entran la reconstrucción y el modelado".
Lycaenops, un gorgonopsio, grupo que desapareció en la Gran Mortandad. Imagen: ДиБгд. Fuente: Wikimedia Commons.
Modelado
Roopnarine y Angielczyk estaban interesados en los factores que alentaron o impidieron la estabilidad mientras estas antiguas comunidades sudafricanas se enfrentaron a las perturbaciones a gran escala. Se preguntaron si los roles que cada especie tenía en el ecosistema tuvieron más influencia en la estabilidad que la riqueza de especies -el número de diferentes especies en un sistema- y el número y la fuerza de las interacciones entre las especies.
Los científicos decidieron usar un sofisticado modelo matemático para profundizar en la importancia de estas variables en las (a veces desiguales) redes alimentarias fósiles.
"Es difícil comparar las redes alimentarias en plazo tan enorme, sobre todo cuando hay lagunas en el registro fósil", dice Roopnarine. Después de generar varias redes alimentarias alternativas para cada período importante -manteniendo el número de especies y cambiando sólo sus roles y relaciones-, los científicos examinaron cada uno para ver cómo de estable podrían haber sido. Los resultados fueron sorprendentes.
"Vimos que la comunidad real siempre era la más estable", dice Roopnarine. "Dado que mantuvimos la riqueza de especies constante, sabemos que los roles ecológicos de cada especie en la red alimentaria son los factores clave que influyen en la estabilidad general. Es increíble que algunos de estos ecosistemas pueden haber permanecido relativamente estables a pesar de la enorme pérdida de biodiversidad".
Aparte de la ausencia evidente de la influencia humana, las extinciones masivas durante el Pérmico tenían una apariencia muy diferente a la conmoción ecológica que vemos en la Tierra hoy en día. Los esfuerzos de conservación modernos tienden a centrarse en los grandes animales -como tigres, elefantes y lobos- y los principales depredadores en peligro, mientras que Roopnarine y Angielczyk muestran que los pequeñas amniotas (parientes antiguos de los reptiles y de los antiguos mamíferos) fueron más vulnerables durante la primera fase de este largo periodo de extinción.
"Es sorprendente que los pequeños amniotas fueron las especies inicialmente en mayor riesgo", dice Roopnarine. "No encaja con las extinciones terrestres que vemos hoy en día, pero tiene sentido cuando se piensa en lo diferente que es la Tierra después de tanto tiempo y cambio."
Ser una rata
"Lo que estoy diciendo," añade Roopnarine, "es que era un mal momento para ser una rata. Ahora creemos que pueden sobrevivir a cualquier cosa, pero durante el Pérmico y Triásico, sus primos antiguos tenían mala suerte con el papel que les tocaba en la comunidad. Las redes tróficas de entonces podían permanecer estables si estaban dominados por los grandes amniotas y carecían de los más pequeños, pero no a la inversa".
"Tenemos que entender las relaciones entre las especies que están extinguiéndose, y el papel que desempeñan en la estabilidad de los ecosistemas", dice Roopnarine. "Sabemos que el colapso del bacalao común causó estragos en los ecosistemas marinos, pero sabemos muy poco acerca de las formas en que las ecologías de la mayoría de las especies se relacionan con la estabilidad. Puede ser una sorpresa saber qué especies mantienen unidas a los ecosistemas. Necesitamos con urgencia más datos del ambiente actual".
Roopnarine dice que las colecciones de los museos son herramientas potentes en la carrera por entender qué ayuda a que un entorno permanezca estable.
Roopnarine y Angielczyk estaban interesados en los factores que alentaron o impidieron la estabilidad mientras estas antiguas comunidades sudafricanas se enfrentaron a las perturbaciones a gran escala. Se preguntaron si los roles que cada especie tenía en el ecosistema tuvieron más influencia en la estabilidad que la riqueza de especies -el número de diferentes especies en un sistema- y el número y la fuerza de las interacciones entre las especies.
Los científicos decidieron usar un sofisticado modelo matemático para profundizar en la importancia de estas variables en las (a veces desiguales) redes alimentarias fósiles.
"Es difícil comparar las redes alimentarias en plazo tan enorme, sobre todo cuando hay lagunas en el registro fósil", dice Roopnarine. Después de generar varias redes alimentarias alternativas para cada período importante -manteniendo el número de especies y cambiando sólo sus roles y relaciones-, los científicos examinaron cada uno para ver cómo de estable podrían haber sido. Los resultados fueron sorprendentes.
"Vimos que la comunidad real siempre era la más estable", dice Roopnarine. "Dado que mantuvimos la riqueza de especies constante, sabemos que los roles ecológicos de cada especie en la red alimentaria son los factores clave que influyen en la estabilidad general. Es increíble que algunos de estos ecosistemas pueden haber permanecido relativamente estables a pesar de la enorme pérdida de biodiversidad".
Aparte de la ausencia evidente de la influencia humana, las extinciones masivas durante el Pérmico tenían una apariencia muy diferente a la conmoción ecológica que vemos en la Tierra hoy en día. Los esfuerzos de conservación modernos tienden a centrarse en los grandes animales -como tigres, elefantes y lobos- y los principales depredadores en peligro, mientras que Roopnarine y Angielczyk muestran que los pequeñas amniotas (parientes antiguos de los reptiles y de los antiguos mamíferos) fueron más vulnerables durante la primera fase de este largo periodo de extinción.
"Es sorprendente que los pequeños amniotas fueron las especies inicialmente en mayor riesgo", dice Roopnarine. "No encaja con las extinciones terrestres que vemos hoy en día, pero tiene sentido cuando se piensa en lo diferente que es la Tierra después de tanto tiempo y cambio."
Ser una rata
"Lo que estoy diciendo," añade Roopnarine, "es que era un mal momento para ser una rata. Ahora creemos que pueden sobrevivir a cualquier cosa, pero durante el Pérmico y Triásico, sus primos antiguos tenían mala suerte con el papel que les tocaba en la comunidad. Las redes tróficas de entonces podían permanecer estables si estaban dominados por los grandes amniotas y carecían de los más pequeños, pero no a la inversa".
"Tenemos que entender las relaciones entre las especies que están extinguiéndose, y el papel que desempeñan en la estabilidad de los ecosistemas", dice Roopnarine. "Sabemos que el colapso del bacalao común causó estragos en los ecosistemas marinos, pero sabemos muy poco acerca de las formas en que las ecologías de la mayoría de las especies se relacionan con la estabilidad. Puede ser una sorpresa saber qué especies mantienen unidas a los ecosistemas. Necesitamos con urgencia más datos del ambiente actual".
Roopnarine dice que las colecciones de los museos son herramientas potentes en la carrera por entender qué ayuda a que un entorno permanezca estable.
Referencia bibiográfica:
P. D. Roopnarine, K. D. Angielczyk: Community stability and selective extinction during the Permian-Triassic mass extinction. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aab1371
P. D. Roopnarine, K. D. Angielczyk: Community stability and selective extinction during the Permian-Triassic mass extinction. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aab1371