Diversitat al llarg de la història de la vida
1996/05/01 Larrañaga, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria
Incidències de la diversitat en la història evolutiva
La vida va néixer fa 3.600 milions d'anys en la Terra. Posteriorment, en els 3.000 milions d'anys, els únics habitants de la Terra van ser bacteris i algues unicel·lulars, fins que fa 600 milions d'anys, com a conseqüència de l'anomenada “explosió” de Kanbria, van sorgir els troncs filogenètics de la majoria dels invertebrats marins. Per què en aquest moment i no abans? És realment difícil explicar l'augment de la diversitat que es va produir en el Càmbric. En qualsevol cas, és evident que tots els models principals d'animals marins van sorgir en aquella època i des de llavors, sobretot des que la vida va començar a colonitzar la terra seca, la diversitat ha anat creixent, encara que ocasionalment s'hagi produït algun tipus d'aparell massiu.
Abans de parlar d'aquests estímuls, convé fixar una mica els conceptes. En la història evolutiva sempre s'han destruït els éssers vius i sempre han estat substituïts per noves espècies. No obstant això, com s'ha pogut observar en el registre fòssil, durant alguns períodes geològics s'han destruït nombroses espècies. En aquests casos, es considera que en un període relativament curt de temps (entre un milió i tres milions d'anys), quan més de la meitat de les espècies animals han desaparegut, s'ha produït un estímul massiu.
Les estequias massives més importants van ser la de finals de l'Ordobícico (fa 440 milions d'anys), la de Debonia (fa 370 milions d'anys), la de finals del Permo (fa 250 milions d'anys), la de final del Triàsic (fa 210 milions d'anys) i la del Cretàcic (fa 66,4 milions d'anys). En tots aquests estímuls, excepte en el de Permiko, va desaparèixer el 12% de les famílies d'animals de l'època (en existir una relació exponencial entre el nombre de famílies, gèneres i espècies que es destrueixen, en desaparèixer el 12% de les famílies es pot suposar que prop del 80% de les espècies van desaparèixer).
El del Permià, per part seva, va ser l'estímul més dur mai conegut, suposant que el 54% de les famílies i el 95% dels animals marins van desaparèixer. No obstant això, no són les úniques grans extensions que ha conegut la Terra, sinó unes altres de menor importància (veure Taula 1). En total, s'estima que el 99% de les espècies que habiten en la Terra han estat destruïdes.
És molt difícil explicar per què es van produir aquests estadis. Per a això s'han formulat nombroses hipòtesis (canvis climàtics globals, explosions de supernoves, augment o disminució del nivell de la mar, alteració de la salinitat o composició de les mars, grans onades de vulcanisme, incidència de malalties víriques, etc.). s'han esmentat), però de moment no s'ha trobat cap explicació adequada. L'única excepció és l'Estació Cretàcica. Per a explicar aquest últim, s'han formulat diverses hipòtesis, però en els últims anys s'està imposant la teoria que un meteorit provinent de l'espai exterior va colpejar la Terra.
Després de cadascun d'aquests estímuls, la diversitat es va recuperar o en alguns casos va arribar a ser major que en el període anterior, però per a això va haver de passar diversos milions d'anys. Després de l'estonià final de l'Ordobícico, per exemple, van haver de passar 25 milions d'anys; després del final del Debónico, 30 milions d'anys; l'estímul final del Triàsic, que es va produir abans que desaparegués la influència de l'estonià final del Permià, van obligar a 100 milions d'anys per a recuperar la biodiversitat perduda en tots dos estadis i a 20 milions d'anys per a tornar al nivell anterior.
No obstant això, la recuperació de la diversitat no significa que la vida del planeta torni a ser la mateixa que l'anterior. Normalment, després de les aparicions massives, alguns tipus d'animals que fins llavors van ser comuns van desaparèixer per complet i els nínxols abandonats van ser ocupats per altres espècies o grups que fins llavors no existien, eren molt escassos o habitaven en altres hàbitats. És a dir, després dels estímuls ha augmentat el nombre d'espècies, però les noves espècies o grups creats no tenen molt a veure amb les desaparegudes i sovint han estat de molt diversa procedència.
L'exemple més conegut d'aquest fenomen conegut com a radiació adaptativa és l'ocorregut després de la desaparició dels dinosaures: Els mamífers van aparèixer al final del Triàsic, més o menys al costat dels dinosaures, però fins al Terciari només van ser petits i escassos animals que vivien en les ombres dels dinosaures, ja que els rèptils van ser els animals que van dominar la major part dels nínxols terrestres (i molts d'ells aquàtics). Quan els dinosaures van desaparèixer, les coses es van convertir en una cosa molt diferent. Fins llavors els nínxols plens de dinosaures van quedar lliures i els mamífers van evolucionar i van aprofitar les possibilitats que els oferien aquests nínxols. D'aquesta manera, els mamífers es van multiplicar enormement i es van diversificar fins als nivells actuals.
Les plantes també han sofert les aparicions, però aquestes s'han donat en altres moments de la història evolutiva i no han estat tan nombroses. No obstant això, igual que en el cas dels animals, s'observa una disminució de la vegetació predominant durant diversos anys en la història evolutiva i la seva substitució per una altra mena de plantes, amb un augment progressiu de la diversitat general (Veure figura 1).
| PERÍODE GEOLÒGIC | MILIONS D'ANYS | COL·LECTIUS AFECTATS |
Fi precámbrico | 590 | Acríarcos |
Fi del Càntabre Inferior | 550 | Trilobites |
Fi del Càmbric | 500 € | Trilobites |
Fi de l'Ordovícico inferior | 480 | (1) |
Fi de l'ordovícico | 440 | Corals |
Devónico superior | 370 | Corals |
Final del Permià | 250 | Trilobites |
Final del Triàsic | Serveis | Mol·luscos |
Fi del cretàcic | 66,4 | Peixos |
Fi del Plistocè | 0,01 | Carnívors |
L'ésser humà com a agent estacional; influència humana en les estacions del Plistocè a l'actualitat
Al final del Plistocè van desaparèixer nombroses espècies. En aquella època (al final de l'última glaciació) el clima s'estava temperant, per la qual cosa les masses de gel estaven retrocedint i al mateix temps que quedaven exposades les grans zones gelades, la vegetació estava canviant. Per tot això, s'ha considerat que les estacions del Plistocè es van deure a aquests canvis climàtics i ecològics i que les espècies desaparegudes eren espècies de clima fred que no van poder suportar les noves condicions generades en un clima temperat.
En els últims anys s'ha posat en dubte aquest enfocament i s'ha començat a difondre que la pressió cinegètica exercida per l'home va tenir molt a veure. Per a entendre el perquè d'aquest canvi d'opinió, n'hi ha prou amb veure l'ocorregut a Amèrica del Nord al final del Plistocè.
En aquella època, Amèrica del Nord era la llar de nombrosos mamífers i grans ocells, entre els quals es trobaven cavalls, bisons, camells, antílops, mamuts, lleons, llops, nagas, tapiros, ocells gegants del gènere Teratornis i ànecs incapaços de volar. Fa 12.000 o 11.000 anys, els primers indis van arribar al continent americà, molts d'ells (el 73% dels gèneres de mamífers i grans ocells) van desaparèixer. El fet que aquestes estímuls es produïssin amb l'arribada dels indis a Amèrica i que apareguessin restes de molts d'aquests animals juntament amb restes humanes fa pensar que la principal causa dels estímuls, o almenys una de les seves causes, va ser la caça.
Una cosa semblant va ocórrer a les illes del Pacífic. En moltes d'aquestes illes, com Fiji, Tonga, Samoa, Hawaii i Nova Zelanda, s'han trobat restes de nombrosos ocells desapareguts. Després de l'anàlisi d'aquestes pistes es creu que la majoria dels ocells van desaparèixer fa 8.000 anys, quan les polinèsies van colonitzar aquestes illes. Una de les últimes illes colonitzades per les polinèsies va ser l'illa de Pasqua. A la seva arribada, h. C. En 300 anys l'illa albergava nombroses espècies de peixos, tortugues i ocells. Molts d'ells es van convertir en font d'aliment dels colonitzadors i van desaparèixer per sobreexplotació. Després, probablement per la desaparició de la seva principal font d'aliment, els precursors de les polinèsies també van desaparèixer de l'illa de Pasqua.
Tot això fa pensar que el fenomen va ser general i que l'home prehistòric, a mesura que es va expandir pel món, va provocar la desaparició de moltes espècies.
Situació actual. Estem davant un nou estímul massiu?
En temps prehistòrics no van ser més que la primera baula d'una llarga cadena sense manera d'acabar amb les destruccions humanes. Des del Plistocè, la població humana ha crescut sense parar i, amb això, la nostra capacitat de destrucció de la naturalesa.
Si calculem la velocitat a la qual les espècies estan desapareixent en l'actualitat i comparem aquestes dades amb els d'altres estímuls massius, podem pensar que podríem estar en el llindar de la major estímul massiu ocorreguda en la història per la matança que estem produint.
En l'època de l'extinció dels dinosaures (i altres espècies tant marines com terrestres), la taxa d'estonià corresponia cada mil anys a una espècie. En els últims 50.000 anys, l'expansió de l'home a nivell mundial ha accelerat enormement la taxa d'estacionaments. Entre 1600 i 1900 han desaparegut almenys 75 espècies (una cada quatre anys). La taxa d'aquest segle pertany a una espècie anual i, a partir de 1960, cada any desapareix 1.000 espècies. És més, hi ha autors que creuen que a la fi d'aquest segle haurà desaparegut un milió d'espècies (és a dir, 40.000 espècies cada any) i hi ha càlculs més pessimistes.
Destrucció del medi físic | 73% espècies |
Exclusió d'espècies importades | 68% espècies |
Contaminació química - alteració del mitjà | 38% espècies |
Hibridació amb altres espècies o subespècies | 38% espècies |
Sobrepesca | 15% espècies |
Causes de les estacions actuals
Per a evitar l'extinció de més espècies i mantenir la diversitat almenys en els nivells actuals, és imprescindible conèixer bé les causes de les extincions.
La principal causa és la fragmentació, degradació i desaparició d'hàbitats. En l'actualitat la majoria dels sistemes naturals estan desapareixent com a conseqüència de les activitats humanes. Una cinquena part dels boscos del Brasil, per exemple, han desaparegut; s'espera que els últims boscos de Tailàndia desapareguin en menys de 10 anys; en els últims 40 anys ha desaparegut la meitat dels frondosos boscos de Gran Bretanya; a Bangladesh, els manglars cobreixen el 12% de la superfície antiga i s'espera que per a l'any 2000, en el món, es perdi el 18% de les terres aptes per a conrear. Per contra, la sobreexplotació està provocant l'expansió dels deserts.
Article anterior (Elhuyar. Ciència i Tècnica; en el número 105) esmentem que quan els hàbitats es fragmenten i queden aïllats entre si, es converteixen en “illes continentals” i moltes espècies desapareixen. És el cas de la comarca panamenya anomenada Fang Acolorit. En 1914, una vegada finalitzat el canal de Panamà, les aigües del llac Gatun van envoltar aquesta regió i la van convertir en illa. Des de llavors fins a 1981, 50 de les 237 espècies d'ocells de Fang Acolorit (20%) han desaparegut.
La situació en altres llocs del món és tan greu com la de Panamà. A Israel, per exemple, la dessecació de les regions humides i la destrucció de la matoll mediterrània, entre 1936 i 1976, van provocar la desaparició de 26 espècies vegetals (l'1% de les plantes vasculars israelianes). El 90% de les plantes de Madagascar són endèmiques, és a dir, només creixen allí. La fauna és també molt peculiar i a més dels lemures, habita un gran nombre d'espècies endèmiques, probablement moltes de les quals encara no coneixem.
No obstant això, tota aquesta riquesa no està en una situació molt segura. Madagascar té 10 milions de persones i cada any 150.000 hectàrees de boscos s'allibera per a satisfer les necessitats d'aquesta multitud. A més, a causa del creixement de la població (3% anual), es podria esperar un augment de la superfície forestal desforestada en els pròxims anys. Ja han desaparegut quatre cinquens del bosc i moltes espècies s'han donat per desaparegudes.
La segona causa principal és la caça. Com hem vist, es creu que algunes espècies del Plistocè havien desaparegut a causa de la depredació humana. Més tard, ja en temps històrics, l'home ha caçar i extingit altres animals. Els casos de doda o colom migratori, encara que siguin molt diferents, són exemples representatius.
Dodoa ( Raphus cucullatus ) era un ocell aptero i gran que vivia exclusivament a l'illa de Maurici. Molt maldestre, quan els famolencs mariners holandesos van arribar a l'illa, es va convertir en la presa favorita i més fàcil i va desaparèixer en pocs anys, últim dodo XVII. Va morir a la fi del segle XX.
El cas del colom migratori ( Ectopistes migratorius ) és molt diferent. A diferència del dodo, el colom no residia en una illa, sinó a Amèrica del Nord, era molt abundant i a la tardor formava grans grups (es va estimar que una sola varietat de coloms tenia 2.000 milions d'exemplars) i migrava cap al sud dels Estats Units o cap a Mèxic. Durant la migració va ser una de les principals peces de caça nord-americana i, malgrat la seva abundància, probablement la més abundant del continent, no va poder suportar la pressió cinegètica. L'última gran marxa, composta per 250.000 exemplars, es va veure en 1896 i es creu que havia escapat menys de 10.000 exemplars. L'últim exemplar salvatge va ser capturat en 1900 i el seu últim exemplar va morir en 1914.
En l'actualitat, el principal risc de certes espècies continua sent el depredador humà, legal o no. Una altra de les principals causes biològiques de les estacions és la invasió d'espècies foranes o al·lòctones. L'ésser humà, intencionadament o involuntàriament, ha introduït en les noves regions en les quals aquestes espècies no existien, espècies foranes com els cholarres, rates, bastons, conills, guineus, gats, cabres, rosegadors i peixos. Sovint aquestes espècies s'han convertit en competidors o depredadors dels autòctons i han estat destruïdes. És evident, per exemple, la influència de les rates. Aquests animals han arribat a gairebé tots els racons del món i en moltes de les illes colonitzades han desaparegut nombrosos ocells. Aquest fenomen s'ha donat sobretot en illes, però també hi ha casos en continents.
En altres casos, les espècies al·lòctones han causat noves malalties que han provocat la desaparició de les espècies autòctones. El descens de la diversitat d'ocells a Hawaii des de 1850 (el 85% de les espècies endèmiques han desaparegut o han disminuït molt) es deu, per exemple, a la malaltia dispersa pel mosquit Culex quinquefasciata que va arribar a Hawaii en 1826.
La contaminació i altres canvis ambientals són també una de les causes conegudes de les estacions. Substàncies tòxiques que s'aboquen a l'aire, a l'aigua o al sòl, nutrients que eutrofizan llacs, rius i mars, etc. tenen una gran influència sobre la biodiversitat. Un dels casos més coneguts és el de la pluja àcida. Aquestes pluges augmenten l'acidesa dels llacs i rius, causant enormes danys als habitants. N'hi ha prou amb baixar el pH 6 de les aigües perquè desapareguin els crancs d'aquestes aigües, quan el pH 5 baixa la majoria dels peixos desapareixen i quan el pH és de 4 només poden viure les anguiles. En l'actualitat, prop de 10.000 llacs suecs a penes sobreviuen a causa de la pluja àcida.
La societat davant el repte de mantenir la diversitat
Davant tots aquests problemes, ja hem començat a adonar-nos de la necessitat de mantenir la diversitat. Per a això, en els últims anys s'han iniciat nombroses accions noves i s'ha generat un debat social sense precedents entorn de la biodiversitat. Els biòlegs tampoc han renunciat a aquest repte i en l'actualitat ja es parla de la biologia de la conservació.
Tanmateix, això no garanteix l'èxit. Encara no coneixem totes les espècies vegetals i animals del planeta i moltes d'elles desapareixeran en breu. Sovint, els experts han de treballar amb poblacions compostes per un nombre reduït d'exemplars i encara no sabem molt bé en quines àrees s'han de concentrar les forces: la conservació d'hàbitats o espècies. Davant la gravetat dels problemes, científics i tècnics es veuen obligats a improvisar, en la convicció que qualsevol cosa és millor que no fer res i, a més, el desig de conservació es troba encara amb el desconeixement dels diferents sectors de la societat o amb greus problemes socioeconòmics.
Avui sabem perfectament que moltes de les criatures del planeta estan desapareixent, però no coneixem els danys que això pot implicar. Sabem que la vida en la Terra té la capacitat de recuperar-se d'aquesta mena de situacions, però per a això cal passar milions d'anys. Abans de tornar a posar la Terra en aquesta mena de tràngol, no farem res?
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
