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Los andamios de la biodiversidad

Xavier Pujol Gebellí

CIENCIA     |    ECOLOGÍA    |    03/07/2014

Las especies que habitan un ecosistema interaccionan entre sí tejiendo redes que pueden alcanzar una enorme complejidad. Las interacciones más conocidas, hasta tiempos bien recientes, han sido las tróficas y las de competencia. De un tiempo para esta parte, no obstante, se está abriendo paso con fuerza el conocimiento de las llamadas redes mutualistas o de dependencia mutua. A ellas, como se está verificando en la Estación Biológica de Doñana, se les atribuye una relevancia mucho mayor del esperado en el mantenimiento de la biodiversidad.

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Abeja polinizadora. Foto: © Gustavo Durán | Flickr


Tener muy pocos amigos podría suponer un grave problema; lo mismo que ser una empresa con pocos clientes o formar parte de una red social con pocos miembros. Si uno de nuestros amigos está en la misma situación, o de nuestros clientes o de nuestra red social, su caída en desgracia podría arrastrarnos. Nuestro sistema, nuestra red de relaciones, podría verse afectada irremediablemente. Por el contrario, si soy uno más de sus amigos, clientes o miembros de su red social, mi pérdida no ocasionaría un problema mayor.

Lo mismo sucede en la naturaleza con las relaciones que se establecen entre las especies que habitan en un ecosistema. Los grandes especialistas, aquellos que se vinculan con unas pocas especies y ocasionalmente solo a una o dos, tienen mayores probabilidades de ver su densidad poblacional alterada de forma irreversible que aquellos que son generalistas y que por ello no dependen de una única especie.

Esta es justamente una de las grandes enseñanzas de las llamadas redes mutualistas o de dependencia mutua que, en la última decena de años, han irrumpido con fuerza para aportar una visión adicional al conocimiento de la dinámica de los ecosistemas, a la par que aportar un valioso complemento a las mucho mejor conocidas redes de depredación y de competencia. Jordi Bascompte, profesor de Investigación del CSIC en la Estación Biológica de Doñana y premio Nacional de Investigación, es uno de los científicos más activos internacionalmente en esta área. Buena parte de los aspectos teóricos que la definen surgen de su grupo de investigación.


Teoría de redes

Las redes mutualistas, explica este científico que no rehúye que se le considere un ecólogo teórico, apenas han sido consideradas en la historia de la ecología hasta hace poco más de una decena de años. La observación de relaciones de dependencia mutua entre especies, en particular de plantas con flor y polinizadores, como algo recurrente en la naturaleza, y su formación como especialista en el estudio de sistemas complejos, le llevó a interesarse por un ámbito en el que apenas había nada. "Se conocían bien los mutualismos entre dos o unas pocas especies, que son quizás más la excepción que la regla general”, recuerda, cuando en realidad se trata de una relación básica para entender la biodiversidad y de una importancia tan central como las redes tróficas y las redes de competencia.

Jordi Bascompte: «La dependencia entre especies se define como un gran andamio que ayuda a entender cuántas especies puede soportar un sistema y cuán robustas son estas comunidades».
El investigador pretendía, y sigue pretendiendo, entender cómo funciona un ecosistema, algo que a su juicio requiere "una nueva visión” que supere a las típicamente descriptivas hasta ahora tan habituales en ecología. "La dependencia entre especies se define como un gran andamio que ayuda a entender cuántas especies puede soportar un sistema y cuán robustas son estas comunidades”, explica. Y el mejor abordaje, añade, es la integración de varias aproximaciones como la teoría de redes, lo cual supone introducir matemáticos, ingenieros o físicos en ecología, es decir, introducir "una nueva mirada” con la que determinar qué ocurre frente a una perturbación.


Buscando patrones

Llegar a ese punto significa desarrollar un "cuerpo teórico” nuevo, señala Bascompte. En su caso, partiendo de la observación sistematizada y el registro de especies vegetales y de insectos y de las interacciones que se generan entre ellas en un área determinada. De este modo, y no sin que transcurran varios años, se compila una base de datos que contiene redes mutualistas en diferentes lugares del mundo.

Web of Life

La comparación de redes, hoy recopiladas en el dominio colaborativo de uso científico Web of Life (clicar para ampliar y usar este mapa interactivo), está permitiendo identificar qué aspectos relevantes tienen en común, y con ellos identificar propiedades invariantes y patrones.


"No queremos saberlo todo de una red particular, por ejemplo la que se da en Doñana, sino ver qué hay en común en este tipo de redes con independencia de su ubicación, sea un matorral mediterráneo o un bosque tropical”, continúa el experto. La comparación de redes, hoy recopiladas en el dominio colaborativo de uso científico Web of Life, está permitiendo identificar qué aspectos relevantes tienen en común, y con ellos identificar propiedades invariantes.

Esta primera parte de la investigación permite caracterizar "cómo se montan los andamios de la biodiversidad”, argumenta Bascompte. Las especies de insectos y de plantas y los enlaces que las unen tienden a generar un estilo muy particular en el que unas especies tienen un número pequeño de interacciones, mientras que otras son supergeneralistas. Son como "la goma que pega a la red”. De forma similar, estas redes se organizan de forma "encajada”, al estilo de las muñecas rusas, puntualiza. Esto significa que un especialista interacciona con la especie más generalista y que dos especialistas nunca interaccionan entre sí. El mismo patrón de organización se observa en un sistema social o en uno económico. "Si debo tener un solo amigo o cliente, escogería a uno con muchos amigos o clientes”, expone como ejemplo. "De este modo preservo el sistema frente a cualquier perturbación”. La aplicación de técnicas de simulación informática permite valorar qué ocurre en este tipo de arquitecturas a lo largo del tiempo. Y predecir, por consiguiente, su persistencia y su robustez.

La definición de este cuerpo teórico, a la que se suma una inédita hasta hace poco capacidad de predicción en ecología, permite entender por qué las funciones y la estabilidad de un ecosistema dependen de una diversidad mínima y que en función de cómo se estructura una red de dependencia mutua, puede ser más o menos susceptible a una perturbación. Este último aspecto, resalta Bascompte, puede ser de especial ayuda en tareas de conservación, restauración ecológica o entender qué ocurre cuando se da una invasión biológica.



El camino de la estabilidad estructural

La investigación de Jordi Bascompte se extiende a la "construcción” de un cuerpo teórico basado en el concepto de estabilidad estructural. Algo así como una teoría general que explique hasta qué punto se puede perturbar un sistema antes de que colapse.
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Abeja polinizando. Foto: © Alberto Casanova | Flickr



El concepto surge de la matemática, en especial, de la teoría de catástrofes descrita por René Thom. "La teoría de estabilidad estructural permitirá tener un marco matemático conceptual a través del que se pueda predecir si una red es más estable que otra”, explica. Del mismo modo, explicar hasta que punto la arquitectura de la red condiciona esta mayor resistencia a la perturbación.

"Hoy sabemos que las relaciones de dependencia mutua han sido el gran motor de generación de biodiversidad del planeta”, afirma.

Un hito importante de la historia evolutiva es la invención de la flor por parte de algunas especies de plantas. Esto supuso una radiación para los insectos, lo que a su vez permitió una mayor radiación de las plantas. De este proceso surge mayor diversidad. El mutualismo ha sido y es tan o más importante que la competencia y la depredación a la hora de mantener la diversidad.
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Xavier Pujol Gebellí

Periodista

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