Vida a borbotones

2008/06/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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En el largo camino recorrido, la biodiversidad ha sufrido grandes altibajos. A veces le ha costado aumentar, a veces ha tenido crecimientos muy rápidos y pérdidas increíbles. Claro, eso, según lo que sabemos hasta ahora sobre esta historia, porque antes de seguir adelante, conviene decir que en estas cuestiones se pueden decir pocas cosas con toda seguridad. En la historia de la biodiversidad todavía faltan muchos pasajes, pero se ha investigado mucho el tema y se puede hacer una aproximación a partir de pasajes conocidos.

Los fósiles más antiguos conocidos tienen 3.500 millones de años. Estos fósiles son los más diminutos procariotas unicelulares o, más concretamente, de algunas estructuras creadas por sus colonias: los estromatolitos. Los primeros fósiles eucariotas son de 1.500 millones de años. Por lo tanto, todos los indicios apuntan a que durante mucho tiempo los únicos seres vivos de la Tierra fueron bacterias y similares. Estos procariotas vivían en el mar, entre otras cosas porque no había capa de ozono y los rayos ultravioletas eran mortales fuera del agua.

Evolución de la biodiversidad

Conocer la diversidad de estos microorganismos iniciales no es fácil. Seguramente una gran proporción vivía formando tapices. A medida que los sedimentos se iban acumulando sobre ellos, estos tapices microbianos iban ascendiendo y los sedimentos eran captados por debajo, dando lugar a las estructuras llamadas capas a capa, estromatolitos. Las versiones modernas de los estromatolitos crecen en algunos lugares de Australia y Baja California.

La complejidad de la capa microbiana de los estromatolitos actuales es considerable. Esta capa de un milímetro está llena de microbios y se puede comparar con la estructura de un bosque. En este milímetro la intensidad de la luz desciende hasta el 1%, aproximadamente lo mismo que en un bosque cerrado. Las cianobacterias --fotosintetizadores- que no soportan la sombra se encuentran en la superficie y las que soportan más sombra se encuentran más abajo. Bajo ellas se encuentran las bacterias no fotosintetizantes, etc.

En los estromatolitos primitivos pueden existir comunidades similares. Y en torno a esos tapices habría otros procariotas. Por lo tanto, la vida ya iba a ser variada, aunque a nivel microscópico.

Los primeros eucariotas aparecieron hace 1.500 millones de años. Fue un paso importante para aumentar la diversidad, lo que abrió el camino hacia la creación de seres más complejos. De esta forma se crearon seres pluricelulares, similares a las algas actuales, y es posible que los primeros animales también se crearan entonces.

Sin embargo, eran seres muy simples, y los que la mayoría de los científicos consideran como los primeros animales reales no aparecieron hasta hace 600 millones de años. Estos animales son conocidos como fauna de Ediaca, ya que se han encontrado los restos más importantes en los montes australianos de Ediacara. Eran seres de cuerpo blando, similares a las medusas y anélidos actuales. Es posible que los precursores de los moluscos sean también de aquella época.

Vida visible

Hace 540 millones de años comenzó uno de los episodios más importantes de la historia de la vida y la biodiversidad: Explosión Cámbrica. Los animales aumentaron, tanto en tamaño como en complejidad, y aparecieron nuevos diseños, con un aumento espectacular de la biodiversidad. Una de las características más importantes es el desarrollo de tramos duros. Gracias a ello se fosilizaron muy bien y la diversidad a partir de esa época se conoce mucho mejor que hasta entonces. De hecho, comienza un nuevo eon con el Cámbrico: Fanerozoico, eon de vida visible.

Esta facilidad de fosilización puede estar condicionada por las estimaciones de biodiversidad, pero nadie niega que en el Cambabro la biodiversidad aumentó a gran velocidad. La razón se explica por la hipótesis de que el oxígeno hasta entonces escaso alcanzó niveles similares a los actuales, el cambio climático, la lucha entre las presas de rapaces por la aparición del depredador, el éxito de las partes duras y los nuevos diseños, etc.

Otro paso importante fue la salida a tierra. Había muchos nuevos lugares para colonizar, muchas nuevas oportunidades. Hace unos 450 millones de años, las plantas fueron las primeras en salir a tierra. Para entonces la capa de ozono ya estaba bien desarrollada y aquellas primeras plantas --probablemente derivadas de algas pluricelulares - invadieron tierra seca. Los animales también fueron perseguidos por las plantas. A lo largo de unos cincuenta millones de años la tierra estaba cubierta de vegetación y en esas alfombras verdes fueron las primeras arañas, ácaros e insectos, pequeños animales perfectamente diseñados para la tierra. A continuación se desembarcaron los primeros vertebrados, los anfibios derivados de los peces.

A partir de los anfibios, la diversidad de los vertebrados terrestres aumentó enormemente y llegó la época de los reptiles. Tras el declive de los reptiles proliferaron los mamíferos y se apropiaron del mundo (al menos desde el punto de vista de los mamíferos).

Grandes pérdidas

Parece que en los últimos 600 millones de años la biodiversidad ha aumentado, pero ha sufrido grandes altibajos. Se han mencionado los incrementos más importantes, en cuanto a los descendentes, es decir, las pérdidas de biodiversidad han sido muchas, pero cinco fueron especialmente violentas. Y para muchos, en este momento estamos metidos en un sexto pasaje de destrucción, por influencia humana.

Sabemos que estamos generando una grave crisis de biodiversidad. Vamos perdiendo especies y ecosistemas cada día. Sin embargo, no es fácil saber en qué medida se está reduciendo la biodiversidad y si es comparable o no con las destrucciones anteriores.

Los cinco pasajes anteriores redujeron considerablemente la biodiversidad. Sepkoski y Raup de la Universidad de Chicago, tras realizar y analizar una extensa colección de datos de animales marinos, observaron que en cada destrucción se perdió aproximadamente el 12% de las familias marinas, excepto en la extinción de Permiar, en la que se perdió algo más de la mitad de las familias y el 77-96% de las especies.

Sin embargo, en cada extinción, de los seres vivos que sobrevivieron se desarrollaron nuevas especies y se volvió a crear una diversidad anterior o superior a la extinción, que requirió millones de años (20-100 millones de años por cada destrucción).

Tendencia al alza

En esta clara tendencia al alza de la biodiversidad, un factor importante ha sido la evolución de los continentes. Esta evolución ha facilitado la creación de nuevas especies.

Cuando las plantas y los animales salieron a tierra, Pangea era el único supercontinente. Este continente se fue dividiendo y surgieron nuevos mares. Esto provocó un aumento de las costas, un aumento de los mares someros y, en definitiva, un aumento de los hábitats nuevos. La existencia de nuevos hábitats y espacios ecológicos incompletos facilita la creación de nuevas especies. De hecho, el relleno de especies preexistentes permite su diferenciación y la creación de nuevas especies.

Además, a medida que los mares intercontinentales se expandieron, los continentes quedaron cada vez más aislados y su fauna y flora se desarrollaron en este aislamiento. De este modo, la evolución en cada continente fue su camino y surgieron diferentes especies.

Pero la evolución de los continentes sólo explica parte de la biodiversidad actual. De hecho, ha aumentado el número de especies que conviven en determinados hábitats. La propia diversidad a menudo aporta más diversidad. Es decir, cuanto mayor es la biodiversidad en un lugar, más rincones ecológicos se generan y, por tanto, más posibilidades de creación de nuevas especies.

Destaca el caso de las selvas pluviales tropicales. En estas selvas hay árboles de distintas alturas, al igual que en los estromatolitos primitivos, distribuidos según las necesidades lumínicas. Así, la selva se divide en capas muy diferentes. En ellos habitan otras plantas y animales que, a su vez, son residencia para otros. Y entre todos los seres vivos forman un complejo sistema lleno de rincones ecológicos. Los bosques de lluvia tropicales son los puntos de mayor biodiversidad del mundo.

Distribución desequilibrada

La biodiversidad es muy heterogénea a nivel mundial. En general, se puede afirmar que la biodiversidad aumenta desde los polos hacia el ecuador. Por ejemplo, en Groenlandia hay 56 especies de aves nidificantes, en Terranova 118, en Guatemala 469 y en Colombia 1.525. Es una generalidad y no siempre es así. Por supuesto, no es lo mismo encontrarnos con un desierto en el camino de los polos al ecuador que llegar a una selva. Pero como generalidad se llena bastante bien, tanto en el suelo como en el mar, y con muchos seres vivos: plantas, animales, hongos, bacterias...

Sin embargo, en este gradiente vuelven a tener mucho que ver las selvas tropicales, ya que gran parte de la biodiversidad terrestre se concentra en los trópicos. De las 250.000 plantas vasculares existentes en el mundo (el 99% de las plantas terrestres son vasculares), 170.000 están en trópicos y subtrópicos. Y de entre las hormigas recogidas en una de estas especies --un árbol legado -, Edward O identificó 43 especies (26 géneros). Prestigiosos entomólogos Wilson, más o menos como en toda Gran Bretaña.

Los biólogos han tratado desde hace tiempo de encontrar una explicación de este gradiente latitudinal de la biodiversidad. No es fácil dar una buena explicación, pero parece que la energía, la estabilidad y la superficie son factores importantes. Los trópicos son zonas de gran energía, donde se dan las mayores temperaturas durante todo el año. En las selvas de lluvia la humedad también es elevada, por lo que son lugares muy fértiles. Parece que esto es importante para la biodiversidad.

La superficie también es importante: cuanto mayor es el hábitat, más posibilidades hay de recolectar especies diferentes, y en los trópicos hay hábitats de gran superficie. Por último, los trópicos son los lugares con mayor estabilidad (climática) a lo largo del tiempo, lo que parece beneficiar también a la diversidad de la vida.

La biosfera desconocida

Explicar el gradiente latitudinal de la diversidad no es la única dificultad que tenemos en el conocimiento de la biodiversidad. Al principio de este artículo hemos dicho que tampoco podemos hablar con certeza de la historia de la biodiversidad. Pero tampoco sabemos mucho sobre la biodiversidad actual. Sabemos que el diámetro medio de la Tierra es de 12.742 km, que en la Vía Láctea hay cien mil millones de estrellas, la masa de un electrón es de 9,1.10 -28 g. Pero, ¿cuántas especies hay en la Tierra? Eso no lo sabemos. Algunas estimaciones ficticias indican que pueden rondar los 14 millones, pero pueden llegar a los 100 millones. Las especies identificadas no alcanzan los dos millones.

Cada año se encuentran miles y miles de nuevas especies: insectos tropicales, seres de los fondos marinos... Aunque parezca mentira, vivimos en un planeta casi inexplorado. Y al hablar de biodiversidad, rara vez se tienen en cuenta los microorganismos, pero no son despreciables. La mayor biomasa terrestre está constituida por las bacterias que viven en los sedimentos marinos y los organismos oceánicos más abundantes son los virus. Aunque no lo sabes, llevas unos dos kilos de bacterias encima. Por cada célula hay unas 10 bacterias y en un centímetro cuadrado de superficie encontrarás alrededor de 100.000. En cuanto a la diversidad, en el intestino de una persona sana viven más de 500 especies.

Durante mucho tiempo sólo se han conocido microorganismos cultivados en culturas, lo que ha limitado el conocimiento de la biodiversidad de los microorganismos. Pero gracias a los estudios de ADN ha aparecido un mundo nuevo. Torsvi y los investigadores noruegos Goksøyr encontraron cerca de 4.500 especies en un gramo de terreno de un hayedo, y otros tantos gramos de sedimentos marinos. Si en dos gramos se han encontrado casi 10.000 especies, ¿cuántas habrá en total? Nadie lo sabe. Además, los microorganismos pueden vivir en las condiciones más extremas y, gracias a metabolismos muy diferentes, pueden explotar diversas fuentes de energía. Por tanto, se pueden encontrar prácticamente en cualquier lugar, incluso donde menos se pueda esperar. En definitiva, no llevan en vano 3.500 millones de años en este planeta.

Para muchos conocer la biodiversidad de nuestro planeta está fuera de nuestras posibilidades, la verdadera diversidad de la vida es invisible para nosotros. El tiempo dirá si llegaremos a ver lo invisible o no, pero ¡no se puede negar que la vida y su enorme diversidad son sorprendentes!