Diversidade ao longo da historia da vida

1996/05/01 Larrañaga, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ekologia
• Paleontologia
• Arkeologia

Incidencias da diversidade na historia evolutiva

As plantas con flores apareceron no Cretácico e o Terciario e empezaron a dominar, descartando os gimnospermas que imperaran até entón.

J. Larrañaga

A vida naceu fai 3.600 millóns de anos na Terra. Posteriormente, nos 3.000 millóns de anos, os únicos habitantes da Terra foron bacterias e algas unicelulares, ata que fai 600 millóns de anos, como consecuencia da chamada “explosión” de Kanbria, xurdiron os troncos filogenéticos da maioría dos invertebrados mariños. Por que nese momento e non antes? É realmente difícil explicar o aumento da diversidade que se produciu no Cámbrico. En calquera caso, é evidente que todos os modelos principais de animais mariños xurdiron naquela época e desde entón, sobre todo desde que a vida comezou a colonizar a terra seca, a diversidade foi crecendo, aínda que ocasionalmente produciuse algún tipo de aparello masivo.

Antes de falar destes estímulos, convén fixar un pouco os conceptos. Na historia evolutiva sempre se destruíron os seres vivos e sempre foron substituídos por novas especies. Con todo, como se puido observar no rexistro fósil, durante algúns períodos xeolóxicos destruíronse numerosas especies. Nestes casos, considérase que nun período relativamente curto de tempo (entre un millón e tres millóns de anos), cando máis da metade das especies animais han desaparecido, produciuse un estímulo masivo.

As estequias masivas máis importantes foron a de finais do Ordobícico (fai 440 millóns de anos), a de Debonia (fai 370 millóns de anos), a de finais do Permo (fai 250 millóns de anos), a de final do Triásico (fai 210 millóns de anos) e a do Cretácico (fai 66,4 millóns de anos). En todos estes estímulos, excepto no de Permiko, desapareceu o 12% das familias de animais da época (ao existir una relación exponencial entre o número de familias, xéneros e especies que se destrúen, ao desaparecer o 12% das familias pódese supor que cerca do 80% das especies desapareceron).

O do Pérmico, pola súa banda, foi o estímulo máis duro xamais coñecido, supondo que o 54% das familias e o 95% dos animais mariños desapareceron. Con todo, non son as únicas grandes extensións que coñeceu a Terra, senón outras de menor importancia (ver Táboa 1). En total, estímase que o 99% das especies que habitan na Terra foron destruídas.

É moi difícil explicar por que se produciron estes estadios. Paira iso formuláronse numerosas hipóteses (cambios climáticos globais, explosións de supernovas, aumento ou diminución do nivel do mar, alteración da salinidade ou composición dos mares, grandes ondas de vulcanismo, incidencia de enfermidades víricas, etc.). mencionáronse), pero de momento non se atopou ningunha explicación adecuada. A única excepción é a Estación Cretácica. Paira explicar este último, formuláronse varias hipóteses, pero nos últimos anos está a imporse a teoría de que un meteorito proveniente do espazo exterior golpeou a Terra.

Tras cada un destes estímulos, a diversidade recuperouse ou nalgúns casos chegou a ser maior que no período anterior, pero paira iso tivo que pasar varios millóns de anos. Tras o estoniano final do Ordobícico, por exemplo, tiveron que pasar 25 millóns de anos; despois do final do Debónico, 30 millóns de anos; o estímulo final do Triásico, que se produciu antes de que desaparecese a influencia do estoniano final do Permiano, obrigaron a 100 millóns de anos paira recuperar a biodiversidade perdida en ambos os estadios e a 20 millóns de anos paira volver ao nivel anterior.

O rexistro fósil indica que os trilobites foron moi comúns no Paleozoico, pero ao final do Permiano, fai 250 millóns de anos, desapareceron.

J. Larrañaga

Con todo, a recuperación da diversidade non significa que a vida do planeta volva ser a mesma que a anterior. Normalmente, tras as aparicións masivas, algúns tipos de animais que até entón foron comúns desapareceron por completo e os nichos abandonados foron ocupados por outras especies ou grupos que até entón non existían, eran moi escasos ou habitaban noutros hábitats. É dicir, tras os estímulos aumentou o número de especies, pero as novas especies ou grupos creados non teñen moito que ver coas desaparecidas e a miúdo foron de moi diversa procedencia.

O exemplo máis coñecido deste fenómeno coñecido como radiación adaptativa é o ocorrido tras a desaparición dos dinosauros: Os mamíferos apareceron ao final do Triásico, máis ou menos xunto aos dinosauros, pero até o Terciario só foron pequenos e escasos animais que vivían nas sombras dos dinosauros, xa que os réptiles foron os animais que dominaron a maior parte dos nichos terrestres (e moitos deles acuáticos). Cando os dinosauros desapareceron, as cousas convertéronse en algo moi diferente. Até entón os nichos cheos de dinosauros quedaron libres e os mamíferos evolucionaron e aproveitaron as posibilidades que lles ofrecían eses nichos. Deste xeito, os mamíferos multiplicáronse enormemente e diversificáronse até os niveis actuais.

As plantas tamén sufriron as aparicións, pero estas déronse noutros momentos da historia evolutiva e non foron tan numerosas. Con todo, do mesmo xeito que no caso dos animais, obsérvase una diminución da vexetación predominante durante varios anos na historia evolutiva e a súa substitución por outro tipo de plantas, cun aumento progresivo da diversidade xeral (Ver figura 1).

O ser humano como axente estacional; influencia humana nas estacións do Pleistoceno á actualidade

Ao final do Pleistoceno desapareceron numerosas especies. Naquela época (ao final da última glaciación) o clima estaba a amornarse, polo que as masas de xeo estaban a retroceder e ao mesmo tempo que quedaban expostas as grandes zonas xeadas, a vexetación estaba a cambiar. Por todo iso, considerouse que as estacións do Pleistoceno debéronse a estes cambios climáticos e ecolóxicos e que as especies desaparecidas eran especies de clima frío que non puideron soportar as novas condicións xeradas nun clima tépedo.

Os mamíferos apareceron ao final do Triásico, máis ou menos cos dinosauros, pero durante o Terciario viviron nas sombras dos dinosauros. Tras a desaparición dos dinosauros, os mamíferos multiplicáronse enormemente e diversificáronse até os niveis actuais.

J. Larrañaga

Nos últimos anos púxose en dúbida este enfoque e empezouse a difundir que a presión cinexética exercida polo home tivo moito que ver. Paira entender o porqué deste cambio de opinión, basta con ver o ocorrido en Norteamérica ao final do Pleistoceno.

Naquela época, Norteamérica era o fogar de numerosos mamíferos e grandes aves, entre os que se atopaban cabalos, bisontes, camelos, antílopes, mamuts, leóns, lobos, nagas, tapiros, aves xigantes do xénero Teratornis e patos incapaces de voar. Fai 12.000 ou 11.000 anos, os primeiros indios chegaron ao continente americano, moitos deles (o 73% dos xéneros de mamíferos e grandes aves) desapareceron. O feito de que estas estímulos se producisen coa chegada dos indios a América e que aparecesen restos de moitos destes animais xunto con restos humanos fai pensar que a principal causa dos estímulos, ou polo menos una das súas causas, foi a caza.

Algo parecido ocorreu nas illas do Pacífico. En moitas destas illas, como Fidxi, Tonga, Samoa, Hawaii e Nova Zelandia, atopáronse restos de numerosas aves desaparecidas. Tras a análise destas pistas crese que a maioría das aves desapareceron fai 8.000 anos, cando as polinesias colonizaron estas illas. Una das últimas illas colonizadas polas polinesias foi a illa de Pascua. Á súa chegada, h. C. En 300 anos a illa albergaba numerosas especies de peixes, tartarugas e aves. Moitos deles convertéronse en fonte de alimento dos colonizadores e desapareceron por sobreexplotación. Despois, probablemente pola desaparición da súa principal fonte de alimento, os precursores das polinesias tamén desapareceron da illa de Pascua.

Todo iso fai pensar que o fenómeno foi xeral e que o home prehistórico, a medida que se expandiu polo mundo, provocou a desaparición de moitas especies.

Figura . A diversidade xeral de plantas vasculares terrestres foi aumentando desde Siluriarra, pero si analizamos cada grupo de forma individual obsérvase una evolución diferente. As primeiras plantas vasculares apareceron en Siluriarra e na primeira metade do Devónico. Posteriormente, na segunda metade do Devónico e no Carbonífero apareceron os pteridófitos (garos) e ao final do Devónico as primeiras plantas con sementes (Gimnospermas). Finalmente, no Cretácico e o Terciario apareceron as angiospermas (plantas con flor). O rexistro fósil indica que cada vez que apareceu un novo grupo de plantas, as plantas máis recentes substituíron ás máis antigas e a diversidade destas últimas decaeu.

Situación actual. Estamos ante un novo estímulo masivo?

En tempos prehistóricos non foron máis que o primeiro elo dunha longa cadea sen forma de acabar coas destrucións humanas. Desde o Pleistoceno, a poboación humana ha crecido sen cesar e, con iso, a nosa capacidade de destrución da natureza.

As ras tampouco están exentas da depredación humana. A pesar de estar protexido, captúrase abundante ra vermella (Ra temporaria) paira comer as súas patas. Isto pode pór á especie en perigo en moitos lugares de Euskal Herria. (J. Larrañaga)

Se calculamos a velocidade á que as especies están a desaparecer na actualidade e comparamos estes datos cos doutros estímulos masivos, podemos pensar que poderiamos estar no limiar do maior estímulo masivo ocorrida na historia pola matanza que estamos a producir.

Na época da extinción dos dinosauros (e outras especies tanto mariñas como terrestres), a taxa de estoniano correspondía cada mil anos a unha especie. Nos últimos 50.000 anos, a expansión do home a nivel mundial acelerou enormemente a taxa de estacionamentos. Entre 1600 e 1900 desapareceron polo menos 75 especies (una cada catro anos). A taxa deste século pertence a unha especie anual e, a partir de 1960, cada ano desaparece 1.000 especies. É máis, hai autores que creen que a finais deste século desaparecería un millón de especies (é dicir, 40.000 especies cada ano) e hai cálculos máis pesimistas.

Causas das estacións actuais

Paira evitar a extinción de máis especies e manter a diversidade polo menos nos niveis actuais, é imprescindible coñecer ben as causas das extincións.

A principal causa é a fragmentación, degradación e desaparición de hábitats. Na actualidade a maioría dos sistemas naturais están a desaparecer como consecuencia das actividades humanas. Una quinta parte dos bosques de Brasil, por exemplo, desapareceron; espérase que os últimos bosques de Tailandia desaparezan en menos de 10 anos; nos últimos 40 anos desapareceu a metade dos frondosos bosques de Gran Bretaña; en Bangladesh, os manglares cobren o 12% da superficie antiga e espérase que paira o ano 2000, no mundo, pérdase o 18% das terras aptas paira cultivar. Pola contra, a sobreexplotación está a provocar a expansión dos desertos.

A situación dos insectos é tan preocupante como a de calquera outro grupo animal. O 17% dos insectos ingleses considérase ameazado ou ameazado. No caso de Alemaña do Leste, as especies que se atopan nesta situación representan o 34% do total.

J. Larrañaga

Artigo anterior (Elhuyar. Ciencia e Técnica; no número 105) mencionamos que cando os hábitats se fragmentan e quedan illados entre si, convértense en “illas continentais” e moitas especies desaparecen. É o caso da comarca panameña chamada Varro Colorado. En 1914, una vez finalizado a canle de Panamá, as augas do lago Gatun rodearon esta rexión e convertérona en illa. Desde entón até 1981, 50 das 237 especies de aves de Barro Colorado (20%) desapareceron.

A situación noutros lugares do mundo é tan grave como a de Panamá. En Israel, por exemplo, a desecación das rexións húmidas e a destrución da matogueira mediterránea, entre 1936 e 1976, provocaron a desaparición de 26 especies vexetais (o 1% das plantas vasculares israelís). O 90% das plantas de Madagascar son endémicas, é dicir, só crecen alí. A fauna é tamén moi peculiar e ademais dos lemures, habita un gran número de especies endémicas, probablemente moitas das que aínda non coñecemos.

Con todo, toda esta riqueza non está nunha situación moi segura. Madagascar ten 10 millóns de persoas e cada ano 150.000 hectáreas de bosques libérase paira satisfacer as necesidades desta multitude. Ademais, debido ao crecemento da poboación (3% anual), poderíase esperar un aumento da superficie forestal deforestada nos próximos anos. Xa desapareceron catro quintos do bosque e moitas especies déronse por desaparecidas.

A segunda causa principal é a caza. Como vimos, crese que algunhas especies do Pleistoceno desapareceran debido á depredación humana. Máis tarde, xa en tempos históricos, o home ha cazar e extinguido outros animais. Os casos de doda ou pomba migratoria, aínda que sexan moi diferentes, son exemplos representativos.

Dodoa ( Raphus cucullatus ) era un ave aptero e grande que vivía exclusivamente na illa de Mauricio. Moi torpe, cando os famentos mariñeiros holandeses chegaron á illa, converteuse na presa favorita e máis fácil e desapareceu en poucos anos, último dodo XVII. Faleceu a finais do século XX.

O caso da pomba migratoria ( Ectopistes migratorius ) é moi diferente. A diferenza do dodo, a pomba non residía nunha illa, senón en Norteamérica, era moi abundante e no outono formaba grandes grupos (estimouse que una soa variedade de pombas tiña 2.000 millóns de exemplares) e migraba cara ao sur de Estados Unidos ou cara a México. Durante a migración foi una das principais pezas de caza norteamericana e, a pesar da súa abundancia, probablemente a máis abundante do continente, non puido soportar a presión cinexética. A última gran andaina, composta por 250.000 exemplares, viuse en 1896 e crese que escapara menos de 10.000 exemplares. O último exemplar salvaxe foi capturado en 1900 e o seu último exemplar morreu en 1914.

Uno dos maiores riscos actuais é a fragmentación dos sistemas naturais e a súa transformación en “illa”. O modelo de xestión que consiste en protexer uns poucos espazos e explotar o resto ao seu gusto non garante que se poida manter a diversidade a longo prazo.

J.Larrañaga

Na actualidade, o principal risco de certas especies segue sendo o depredador humano, legal ou non. Outra das principais causas biolóxicas das estacións é a invasión de especies foráneas ou alóctonas. O ser humano, intencionadamente ou involuntariamente, introduciu nas novas rexións nas que estas especies non existían, especies foráneas como os cholarres, ratas, bastóns, coellos, raposos, gatos, cabras, roedores e peces. A miúdo estas especies convertéronse en competidores ou depredadores dos autóctonos e foron destruídas. É evidente, por exemplo, a influencia das ratas. Estes animais chegaron a case todos os recunchos do mundo e en moitas das illas colonizadas desapareceron numerosas aves. Este fenómeno deuse sobre todo en illas, pero tamén hai casos en continentes.

Noutros casos, as especies alóctonas causaron novas enfermidades que provocaron a desaparición das especies autóctonas. O descenso da diversidade de aves en Hawai desde 1850 (o 85% das especies endémicas desapareceron ou diminuíron moito) débese, por exemplo, á enfermidade dispersa polo mosquito Culex quinquefasciata que chegou a Hawai en 1826.

A contaminación e outros cambios ambientais son tamén una das causas coñecidas das estacións. Sustancias tóxicas que se verten ao aire, á auga ou ao chan, nutrientes que eutrofizan lagos, ríos e mares, etc. teñen una gran influencia sobre a biodiversidade. Uno dos casos máis coñecidos é o da choiva aceda. Estas choivas aumentan a acidez dos lagos e ríos, causando enormes danos aos habitantes. Basta con baixar o pH 6 das augas para que desaparezan os cangrexos desas augas, cando o pH 5 baixa a maioría dos peixes desaparecen e cando o pH é de 4 só poden vivir as anguías. Na actualidade, preto de 10.000 lagos suecos apenas sobreviven debido á choiva aceda.

Figura . A diversidade biolóxica ha aumentado ao longo do tempo, pero este incremento non foi continuo senón intercalado cos períodos de declive da diversidade. No gráfico móstrase a evolución da diversidade dos animais mariños, indicando coas frechas os períodos nos que se produciron aparicións masivas.

A sociedade ante o reto de manter a diversidade

Ante todos estes problemas, xa empezamos a darnos conta da necesidade de manter a diversidade. Paira iso, nos últimos anos iniciáronse numerosas accións novas e xerouse un debate social sen precedentes ao redor da biodiversidade. Os biólogos tampouco renunciaron a este reto e na actualidade xa se fala da bioloxía da conservación.

Os fungos da Europa occidental parecen estar no limiar dun estimiento masivo. Segundo datos recolleitos en Alemaña, Austria e Holanda, nos últimos 60 anos desapareceu do 40 ao 50% dos fungos. Considérase que a causa é a contaminación atmosférica.

J.Larrañaga

Con todo, isto non garante o éxito. Aínda non coñecemos todas as especies vexetais e animais do planeta e moitas delas desaparecerán en breve. A miúdo, os expertos deben traballar con poboacións compostas por un número reducido de exemplares e aínda non sabemos moi ben en que áreas débense concentrar as forzas: a conservación de hábitats ou especies. Ante a gravidade dos problemas, científicos e técnicos ven obrigados a improvisar, na convicción de que calquera cousa é mellor que non facer nada e, ademais, o desexo de conservación atópase aínda co descoñecemento dos distintos sectores da sociedade ou con graves problemas socioeconómicos.

Hoxe sabemos perfectamente que moitas das criaturas do planeta están a desaparecer, pero non coñecemos os danos que iso pode carrexar. Sabemos que a vida na Terra ten a capacidade de recuperarse deste tipo de situacións, pero paira iso hai que pasar millóns de anos. Antes de volver pór a Terra neste tipo de transo, non imos facer nada?