Recientemente, el Dr. Matthew Knope (profesor asistente de
biología de la Universidad de Hawai) junto con otros científicos, elaboraron un
artículo (Matthew L. Knope et al. 2020) en la revista Sciene en el que exponen sus estudios acerca de cómo clados con diversidad ecológica dominan los océanos.
Alguna vez te has preguntado: ¿Por qué existen tantos tipos
de animales?... Hace medio siglo, George Evelyn Hutchinson (ecólogo
estadounidense) se hizo esa misma pregunta y llevó a cabo una serie de estudios
hasta que dio con una respuesta. Hutchinson planteó que la divergencia ecológica adaptativa (La evolución divergente o radiación adaptativa es un
proceso biológico que describe la acumulación de diferencias entre una o más
especies, con el fin de llenar diversos nichos ecológicos; para más información)
permite la coexistencia de las distintas especies, conduciendo a la
diversificación taxonómica. Estudios posteriores pudieron corroborarlo ya que
se descubrió que:
- La diferenciación ecológica y la diversidad taxonómica están estrechamente relacionadas en muchos ecosistemas modernos (P. R. Grant, B. R. Grant. 2006).
- La diferenciación ecológica puede permitir la exploración de nichos adicionales, reduciendo la competencia y alimentando la especiación (R. H. MacArthur. 1958).
- La diversificación taxonómica se produce como resultado de la diferencia entre las tasas de origen y extinción (T. H. G. Ezard et al. 2011).
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¿Por qué en el océano hay tantas especies y tan distintas? 🤔 |
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| Para clados con tiempos de origen similares, una mayor diversidad se asociará con tasas de diversificación netas más rápidas. La tasa de diversificación neta representa la diferencia entre las tasas de origen y extinción. En consecuencia, una mayor diversificación neta puede asociarse con una tasa de origen mayor o menor, dependiendo de la relación entre la tasa de extinción y la diversidad (A). Aparecen las tasas medias de origen y extinción en todas las etapas anteriores vs la riqueza taxonómica permanente (B) y la diversidad ecológica (C) en la etapa final de cada período. |
"Los animales en los océanos de hoy son más diversos
que nunca en la historia de la vida en la Tierra y los científicos han
trabajado durante mucho tiempo para describir cómo han llegado a ser de esa
manera", dijo Knope. El estudio examinó aproximadamente 19,992 géneros de
animales marinos fósiles en los últimos 500 millones de años, y aproximadamente
30,074 géneros de animales marinos vivos; que se utilizaron para examinar cómo
ha evolucionado la relación entre la diversidad ecológica y taxonómica.
En los océanos modernos, la diversidad taxonómica
(denominada riqueza de género) está muy relacionada con la diferenciación de
variados modos de vida ecológicos (proceso denominado diversidad ecológica),
que se definen por la posición de un género (grupo que reúne a varias especies
emparentadas)
en relación con el fondo marino, grado de motilidad y modo de alimentación.
La pendiente que relaciona la diversidad ecológica con el
enriquecimiento de especies, en los periodos temporales que aparecen en la
gráfica, aumenta con el tiempo. Este aumento se debe principalmente a que, en
lugar de producirse un simple aumento continuo en el tiempo, se dieron cambios
asociados a extinciones masivas. Estos
cambios indican que los efectos acumulativos de las extinciones desempeñaron un
papel clave en la generación de una fuerte relación entre la diversidad
ecológica y la riqueza de los géneros.
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| Relación entre la riqueza taxonómica y la diversidad ecológica en las clases linneanas de animales marinos en los océanos modernos en los últimos 444 millones de años. |
“La
relación que caracteriza la fauna marina viva y el registro fósil más reciente
es un desarrollo geológicamente reciente, conformado durante cientos de
millones de años de dinámica evolutiva."
En el Cenozoico, las clases más ricas en género están asociadas con tasas de origen más bajas en lugar de tasas más altas, y
sus tasas más altas de diversificación taxonómica resultan de tasas de extinción
más bajas.
Sin embargo, antes de la extinción masiva del Cretácico final (hace
66 millones de años), las clases más ricas en género tendían a tener tasas de
origen y extinción mucho más altas con una mayor rotación taxonómica. Por lo
tanto, el determinante más importante de la riqueza de género en las clases ha
cambiado con el tiempo de una propensión hacia el origen a la resistencia
contra la extinción.
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| Tiempo geológico |
Las extinciones masivas que limitaban la Era dieron como
resultado una pérdida masiva de diversidad taxonómica. De este hecho se
obtuvieron las siguientes evidencias: los clados que tenían una mayor
diversidad ecológica se posicionaron para lograr una mayor riqueza taxonómica a
lo largo del tiempo, porque resistieron las extinciones masivas mejor que los
clados ecológicamente homogéneos.
De forma que, Knope señaló: "Nuestros hallazgos
muestran claramente que los grupos de animales más ecológicamente diversos son
también los animales más dominantes en términos de números de géneros en los
océanos modernos". "Ser miembro de un grupo ecológicamente flexible
te hace resistente a la extinción, particularmente durante las extinciones en
masa, que principalmente impactaron a grupos ecológicamente homogéneos. Los
océanos que vemos hoy están llenos de una vertiginosa variedad de especies en
grupos como peces, artrópodos y moluscos, no porque tuvieran tasas de origen
más altas que los grupos que son menos comunes, sino porque tuvieron tasas de
extinción más bajas en intervalos de tiempo muy largos ".
Por otro lado, la dinámica revelada en el análisis del
registro fósil sugiere un mecanismo alternativo por el cual la relación moderna
entre la diversidad ecológica y la riqueza taxonómica se desarrolló a través
del tiempo. De forma que, aquellos que presentan menos tasa de origen y de
extinción y que presentan diferentes modos de vida, evolucionarán más lento;
mientras que los más volátiles (inestables), es decir, los que presentan tasas
de extinción y de origen elevadas tienen más propensión a extinguirse ya sea
por azar o por extinciones masivas. La prueba de todo esto es que varios
taxones altamente volátiles se diversificaron rápidamente durante el
Paleozoico, pero fueron golpeados con fuerza durante las extinciones masivas,
lo que condujo a un cambio a largo plazo en el dominio hacia los taxones de
baja volatilidad, que tienden a ser ecológicamente diversos y estaban mejor
adaptados al medio.
"Tal vez la fábula de la tortuga y la liebre es apta
para explicar la diversificación de los animales marinos: algunos grupos
saltaron a una temprana diversidad y solo fueron superados por otros grupos que
eran más ecológicamente diversos y menos volátiles evolutivamente, con una
estabilidad constante de tasas de diversificación y una fuerte resistencia a
las extinciones en masa ", Knope.
Como conclusión final, puedo decir que me ha parecido un
artículo un tanto complejo a la par que interesante; me explico: Me gusta mucho
el océano, así como todo lo relacionado con este. De forma que, me ha parecido
muy entretenido comentar este articulo al hablar de las formas de vida marinas,
e interesante en su conjunto. Digo que es un tanto complejo por el simple hecho
de tratar tantos tecnicismos. Sin embargo, he creído oportuno compartirlo con
todos vosotros para que podáis indagar y aprender un poquito más acerca de todo
lo que conllevó consigo la prevalencia de unas formas de vida frente a otras
menos adaptadas a las circunstancias.
Sin más que añadir, me despido. Espero que os haya resultado
interesante.
¡Nos vemos en la próxima! 😊
Artículo original:
Matthew L. Knope, Andrew M. Bush, Luke O. Frishkoff, Noel A.
Heim, Jonathan L. Payne. (2020) Ecologically diverse clades dominate the oceans
via extinction resistance. Science. doi: 10.1126/science.aax6398
Otras fuentes de información:
G. E. Hutchinson, Homage to Santa Rosalia or why are there
so many kinds of animals? Am. Nat. 93, 145–159 (1959). doi:10.1086/28207
P. R. Grant, B. R. Grant, Evolution of character
displacement in Darwin’s finches. Science 313, 224–226 (2006).
doi:10.1126/science.1128374pmid:16840700
R. H. MacArthur, Population ecology of same warblers of
northeastern coniferous forests. Ecology 39, 599–619 (1958).
doi:10.2307/1931600
T. H. G. Ezard, T. Aze, P. N. Pearson, A. Purvis, Interplay
between changing climate and species’ ecology drives macroevolutionary
dynamics. Science 332, 349–351 (2011). doi:10.1126/science.1203060pmid:21493859
