Las Hormigas Ayudan A Los Investigadores A Comprender Por Qué La Biodiversidad Es Mayor En Las Regiones Tropicales

Las hormigas dan pistas sobre por qué la biodiversidad es mayor en los trópicos

Dos compañeros de nido del género Formica de clima templado compartiendo comida. La mayoría de las especies de hormigas viven en los trópicos, pero entender por qué ha sido un desafío. Crédito: Benoit Guénard

Es un acertijo que ha confundido a los biólogos durante siglos: las regiones tropicales de la tierra albergan una enorme variedad de especies de plantas y animales, pero a medida que viaja hacia el norte o el sur, alejándose del ecuador, el nivel de diversidad disminuye.

Los científicos no saben por qué la biodiversidad tiende a concentrarse alrededor de las regiones tropicales, pero han propuesto varias hipótesis. Uno afirma que las latitudes más altas no pueden soportar una alta biodiversidad debido a la falta de luz solar y calor. Otro propone que el aumento de la radiación solar en latitudes tropicales podría resultar en tasas de mutación más altas allí.

Sin embargo, un tercero señala que los ecosistemas más fríos de la tierra son más jóvenes que sus equivalentes ecuatoriales. Durante un período de enfriamiento global rápido llamado límite Eoceno-Oligoceno, que ocurrió hace 34 millones de años, los hábitats tropicales del planeta se redujeron drásticamente hacia el ecuador, mientras que las capas de hielo crecieron en los polos. Estos hábitats más nuevos y fríos simplemente no han existido el tiempo suficiente para que se acumulen tantas especies como en los trópicos, dicen algunos científicos.

Las hormigas dan pistas sobre la biodiversidad

Un mapa global que muestra la cantidad de especies de hormigas (SR- Riqueza de especies) que se pueden encontrar en diferentes áreas del mundo. Las áreas tropicales alrededor del ecuador tienen un mayor número de especies de hormigas que las partes más frías del planeta. El rojo indica la mayor diversidad, mientras que el azul oscuro muestra la menor diversidad. Crédito: OIST

Los intentos de estudiar este rompecabezas han implicado comparar el número de especies en varios grupos de plantas y animales, como árboles, aves y mamíferos, en distintas regiones del planeta. Pero el recuento de especies desde Borneo hasta Bélgica aún tiene que ofrecer respuestas concretas sobre por qué existen diferencias regionales en la diversidad.

Un equipo dirigido por el profesor Evan Economo de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) se propuso abordar esta discrepancia con las hormigas. Si bien la mayoría de los estudios hasta ahora se han centrado en vertebrados como mamíferos y aves, las hormigas ofrecen un grupo global estrechamente relacionado para examinar. “Se encuentran en casi todas partes del planeta, son ecológicamente dominantes y están bien documentados, al menos para un grupo de insectos”, dijo el profesor Economo. “Esto los convierte en un buen ejemplo de invertebrados para compararlos con otros grupos de vertebrados”.

En un estudio reciente publicado en Nature Communications, él y sus colegas catalogaron minuciosamente la distribución global de las 14,912 especies de hormigas. El proceso tomó años e implicó examinar más de 9000 publicaciones, bases de datos de museos y repositorios en línea para definir qué especies de hormigas se encuentran en el mundo. El Prof. Economo lidera este esfuerzo junto con el Dr. Benoit Guénard, un ex postdoctorado en su laboratorio que ahora es profesor asistente en la Universidad de Hong Kong.

“Benoit estaba muy decidido a reunir estos datos”, dijo el profesor Economo. “Supervisó a un equipo de asistentes que digitalizaban datos de los periódicos durante los días laborales y pasaba sus propias noches, fines de semana y días festivos ingresando datos. Fue una obsesión, pero el trabajo no podría haberse hecho de otra manera “.

Complementando esta gigantesca tarea, los investigadores también recrearon una filogenia de todas las especies de hormigas que mapea cómo las especies actuales y sus ancestros se relacionan entre sí. Para ello, combinaron todos los datos genéticos disponibles y utilizaron modelos computacionales para inferir un diagrama de “árbol de la vida” que muestra las relaciones ancestrales entre especies.

Se recopilaron datos adicionales de 500 especies extintas de hormigas que se habían identificado a partir de fósiles conservados en ámbar o comprimidos en rocas. Esto permitió a los autores fechar antepasados ​​de las especies de hormigas tropicales y templadas modernas y obtener información sobre los niveles pasados ​​de diversidad y las latitudes en las que se encontraban. (Puede consultar los datos usted mismo en su sitio web, antmaps.org)

Estos análisis revelaron que la velocidad a la que surgen nuevas especies es muy variable, pero no es mayor cerca del ecuador. Más bien, sugiere el documento, las áreas tropicales han tenido mucho más tiempo para acumular la diversidad que vemos hoy, y con el tiempo suficiente, podríamos esperar que suceda lo mismo en otras partes del mundo.

“Estos nuevos datos de las hormigas pueden ayudar a probar las teorías sobre patrones ecológicos a gran escala”, dijo el Prof. Economo. Economo y Guénard también quieren usarlo para guiar los esfuerzos de conservación al identificar áreas importantes para la biodiversidad de insectos. Dice Economo: “Acabamos de echar un primer vistazo a los patrones de diversidad de insectos a gran escala”.

Publicación: Macroecología y macroevolución del gradiente de diversidad latitudinal en hormigas ”, Nature Communications, volumen 9, número de artículo: 1778 (2018)

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