miércoles, 23 de junio de 2010

En busca del orden

Los seres vivos son altamente organizados en todos los niveles, desde la distribución de las moléculas al interior celular, hasta las complejas redes ecológicas los diversos componentes se distribuyen de manera muy distinta al azar. Las interacciones ecológicas binarias (entre dos organismos), representan el punto de transición entre la organización dentro de un individuo y la organización poblacional, y entender las reglas de esta organización es fundamental para las teorías evolutiva y ecológica.

Las interacciones ecológicas se pueden clasificar, de acuerdo al efecto que tienen en los organismos participantes, en antagonistas y simbióticas; además, los organismos pueden ser clasificados en especialistas y generalistas, de acuerdo a la variedad de especies con las que interactúen. Por otro lado, las interacciones ecológicas son fundamentales para entender la evolución de los seres vivos, porque éstas son las que permiten a un organismo encontrar nichos específicos para su supervivencia; debido a que las interacciones dependen de características al menos parcialmente heredables, es decir determinadas genéticamente, uno esperaría que organismos evolutivamente cercanos, establezcan interacciones similares, en términos técnicos, se dice que las interacciones ecológicas deben ser conservadas.

Hasta la fecha, los estudios sobre la evolución de las interacciones ecológicas se han concentrado en organismos especialistas que establecen relaciones antagonistas, como parasitismo y depredación, y aunque estos estudios indican una alta conservación, no está claro si los resultados son aplicables a organismos más diversos y que establecen otros tipos de interacciones.

El problema es complicado porque no existe una medida clara para la conservación ecológica, sobre todo para organismos que interactúan con múltiples especies. Para resolver esta limitante, un grupo de investigadores compiló de la literatura científica, una enorme cantidad de datos de interacciones ecológicas binarias, cubriendo prácticamente toda la biodiversidad conocida, y recurrió a técnicas de análisis de redes para establecer el nivel de conservación.


El esquema muestra como se construye la red para evaluar la conservación. Los círculos representan organismos en un clado que interactúan con otros organismos representados por los cuadrados. A la izquierda se muestran las interacciones ecológicas y a la derecha la red producto de estas interacciones.

Primero se dividió a las especies estudiadas en 116 grupos, o clados, de organismos evolutivamente relacionados, y para cada clado se definió una red, en la que dos organismos se encuentran unidos entre sí cuando interactúan con al menos un tercer organismo en común; por último se identificaron módulos en la red, es decir, grupos de organismos que tienen más uniones entre sí que con el resto de la red, y se evaluó si estos módulos corresponden con las relaciones evolutivas conocidas dentro de cada clado.

Los científicos encontraron que las interacciones ecológicas se encuentran conservadas en la mayoría de los organismos, sin ningún sesgo hacia algún tipo de interacción o familia evolutiva en particular, lo que demuestra que los mismo patrones se encuentran detrás de la organización de una buena parte de la biodiversidad en la tierra. Quedan por investigar las implicaciones sobre organizaciones ecológicas que incluyen a más organismos, e identificar las fuerzas que moldean las interacciones ecológicas en los clados que no mostraron conservación.

Por último, hay que mencionar que la conservación de las interacciones ecológicas no es una idea nueva, sino que ya se encontraba en Darwin cuando escribió, en 1859, que la lucha por la supervivencia debe ser más fuerte entre especies relacionadas, ya que éstas poseen fenotipos y requisitos ecológicos similares.

Referencias:
  • Gómez et al. "Ecological interactions are evolutionary conserved across the entire tree of life" (2010). Nature Vol. 465, pp. 918-921.
Nota editorial:
La Ciencia explicada se disculpa por la falta de enlaces y numerosas definiciones contenidas en esta entrada, pero fue imposible encontrar en la Internet algún sitio, confiable y en español o inglés, que aborde los conceptos requeridos.

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