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La distribución de la biodiversidad se mueve y el presente es un instante

 

El clima de la Tierra ha cambiado a lo largo de su historia y con él la distribución de los organismos. La distribución actual de los ecosistemas, es decir de los bosques, desiertos y selvas no es más que la fotografía de un momento. La verdadera distribución involucra dos estados: glacial e interglacial. Ver únicamente la distribución actual es como describir la distribución de un ave migratoria considerando sólo su hábitat de verano. Así, para comprender la historia de la vida en nuestro planeta hay que tomar en cuenta las fluctuaciones climáticas del Pleistoceno y el impacto que han tenido en la evolución de los seres vivos.

El Pleistoceno es el período geológico que terminó hace diez mil años y que comenzó hace 2.7 millones de años. Aunque millones de años suene remoto, en realidad en tiempos geológicos y evolutivos no lo es tanto. No se trata de un pasado con dinosaurios y continentes distintos, sino de uno donde la geografía de la Tierra se veía prácticamente como se ve ahora. Y uno donde, a pesar de que ocurrieron numerosas extinciones, muchos de los ancestros inmediatos de las especies presentes ya existían. El presente no es más que el instante siguiente después de ese pasado.

Lo que sí ha cambiado mucho es la distribución de los climas. El clima de nuestro planeta siempre ha sido dinámico, pero durante el Pleistoceno las fluctuaciones climáticas fueron particularmente dramáticas: períodos glaciales que duraron decenas de miles de años seguidos de períodos interglaciales, seguidos de nuevo de períodos glaciales, y así de forma cíclica y sucesiva durante los últimos dos millones de años. El último máximo glacial fue hace apenas 20 mil años.

Durante los períodos glaciales la temperatura era mucho más fría, suficiente para que los casquetes de hielo polares se extendieran hacia el ecuador. En el norte, por ejemplo, cubrían parte importante de Europa, Asia y Norteamérica. Durante los períodos interglaciales, como lo es nuestro presente, la temperatura se incrementó y los hielos se contrajeron de nuevo. Sin embargo, el descenso de la temperatura vinculado a la expansión de los glaciales implicó también otros cambios: el régimen de lluvias, de vientos y demás factores climáticos eran distintos; hubo cambios en el nivel del mar; la línea de la vegetación era distinta, muchas montañas altas tenían glaciares. Al mismo tiempo, aunque las zonas cubiertas por hielo y tundras eran grandes, los períodos glaciares no significan que toda la Tierra estuviera cubierta por climas fríos, existían también climas cálidos con desiertos y selvas, sólo que tenían otra distribución, en general de menor extensión que hoy.

El que los climas tuvieran otra distribución implica que también la biodiversidad la tenía. Durante las fluctuaciones climáticas las especies pudieron modificar su distribución dependiendo de su afinidad térmica, de la latitud, de la topografía de cada zona y de su historia biogeográfica. Por ejemplo, en nuestro país los bosques de pinos y encinos actualmente existen en las montañas, es decir que durante los interglaciales están refugiados en lugares donde encuentran temperaturas relativamente frías gracias a la altitud. Durante los glaciares, en cambio, condiciones apropiadas para su existencia se encuentran a menores altitudes, de modo que su distribución puede extenderse a sitios donde actualmente hay climas más cálidos. De esta forma, por ejemplo, durante los períodos glaciales es posible que los bosques templados  (coníferas y encinos) de la Sierra Madre Occidental y de la Sierra Madre Oriental se hayan extendido a menores altitudes, ocupando parte de lo que hoy es el Desierto de Chihuahua, el cual siguió existiendo, pero con una extensión menor.

En cambio en Europa, al estar más cerca de los polos, el mismo tipo de bosques sufrió un cambio distinto. Con el avance de los glaciares la temperatura disminuyó demasiado para los bosques templados y la distribución de éstos se confinó a áreas localizadas dentro de la península Ibérica, Itálica y Balcánica. Cambios en la distribución de la biodiversidad implican muchos procesos y detalles entre los cuales sobresalen tres aspectos importantes.

Primero, expresiones como “los bosques migraron” en realidad quieren decir que “las especies de los bosques migraron”y cómo cada especie respondió de manera particular, siguiendo una ruta distinta de movimiento y colonizando áreas particulares. Por ello, los ecosistemas del pasado no estaban compuestos por las mismas especies que lo están hoy en día. A pesar de que la composición de especies y sus interacciones fueran distintas, a algunos ecosistemas del pasado  se les podría seguir considerando “bosques templados” o “desiertos”, pero también existieron otros ensamblajes de especies que no tienen un análogo presente.

Segundo, “las especies migraron” no es la romántica travesía de una manada en busca del valle de la salvación. Los cambios climáticos ocurrieron relativamente lento, al menos más lento que el actual calentamiento global antropogénico. Los individuos que conforman cada especie nacieron, crecieron, se reprodujeron (o no) y murieron antes de que terminara un período glacial, y lo mismo para los interglaciares. Las poblaciones fueron las que extendieron o contrajeron su distribución a lo largo de generaciones. Cuántas generaciones tarda una especie en colonizar un área nueva depende de la biología de su reproducción y de su capacidad de dispersión, y no es la misma si se trata de un ahuehuete que de un pájaro.

Tercero, debido a estos procesos históricos, algunas poblaciones de diversas especies provienen de colonizaciones recientes mientras que otras han sobrevivido dentro de refugios. Los refugios pueden ser interglaciales, glaciales o de “largo plazo”, es decir regiones geográficas donde las especies pudieron sobrevivir tanto durante los períodos glaciales como interglaciales. Muchas de estas regiones se encuentran en zonas montañosas, especialmente en latitudes cercanas a los trópicos. En tales sitios se pueden alcanzar cambios de temperatura con un movimiento horizontal corto, y la heterogeneidad de la topografía ayuda a generar diferentes condiciones ambientales.  No es que las poblaciones sobrevivan exactamente en el mismo sitio, sino que ciertas áreas geográficas permiten que la biodiversidad exista relativamente en la misma región. Por ejemplo, en algunas especies, las poblaciones de montañas de Arizona y de otras regiones de Estados Unidos, parecen ser el producto de una colonización post-glacial (menos de 20 mil años) que ocurrió desde refugios glaciares que estaban en norte de la Sierra Madre Occidental, mientras que parece ser que dentro de México hay poblaciones que sobrevivieron por varios ciclos glaciares-interglaciares, por lo que pueden tener cientos de miles (o un par de millones) de años de antigüedad.

Sabemos de estos cambios en la distribución de la biodiversidad gracias a evidencia fósil y geológica. Pero además, a través de una disciplina llamada filogeografía, se ha incorporado el estudio de la huella que estos procesos dejaron en el DNA de los organismos actuales. Para mí eso es lo más interesante de todo: el acercamiento evolutivo. Los climas son un arreglo particular de condiciones ambientales, pero la biodiversidad implica organismos y su variación genética. Más aún, implica que las poblaciones  se adaptan a las interacciones y condiciones de un sitio,  se extinguen o  sobreviven y que pueden volver a cruzarse (o no) con individuos de otras regiones. El estudio de la biodiversidad desde esta perspectiva es necesario para que nuestro entendimiento de la vida en la Tierra sea más completo. Tiene consecuencias para nuestra forma de planear la conservación y delimitar las regiones que deberían protegerse. Y, así mismo, representa todo un reto científico que se está abordando con nuevos métodos. Es imposible no admitir que hay cierto desafío mental en concebir que la biodiversidad de hoy es un instante de una historia dinámica y compleja de procesos evolutivos. Apenas comenzamos a explorar tan apasionante área.

Acerca del autor

Alicia Mastretta Yanes es Bióloga por la UNAM y actualmente cursa su doctorado en la University of East Anglia, Inglaterra. En su proyecto explora la relación entre las características físicas del paisaje y la distribución de la diversidad genética en plantas de alta montaña de México.

Algunas referencias

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