La Biodiversidad a la luz de la Evolución

1. La Biodiversidad a la luz de la Evolución

2. Biodiversidad o diversidad biológicaes el término por el que se hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra y los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de millones de años de evolución según procesos naturales y también de la influencia creciente de las actividades del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad de ecosistemas y las diferencias genéticas dentro de cada especie que permiten la combinación de múltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones y con el resto del entorno fundamentan el sustento , a su vez, es la contracción de la expresión «biologicaldiversity» que se utilizó por primera vez en septiembre de 1986 en el título de una conferencia sobre el tema, el NationalForumonBioDiversity, convocada por Walter G. Rosen, a quien se le atribuye la idea de la palabra.

3. La revolución darwiniana: el pensamiento poblacional • La diversidad es un subproducto de la evolución de la vida sobre la Tierra, y por tanto, no puede ser entendida sino es a la luz de la evolución. Antes de Darwin las especies se consideraban unidades fijas e inmutables y separadas sin solución de continuidad, reflejaban el eidos o la idea platónica de la mente de Dios. No había otra forma de explicar la diversidad sino era acudiendo al acto de creación divina o a la generación espontánea de las nuevas especies. La variación de los individuos dentro de una especie era ruido, accidentes en la materialización de las ideas perfectas de Dios. Pero Darwin da un vuelco conceptual al modo de considerar la variación y allana de forma inmediata el camino hacia la comprensión de la evolución y la diversidad. Para Darwin, la variación en el seno de las especies, lejos de ser trivial, es la piedra angular del cambio evolutivo. Son las variantes genéticas que hay en las poblaciones o especies la materia prima de la evolución, con las que va a construirse toda la diversidad. Pues son estas diferencias individuales, las que al amplificarse en el espacio y en el tiempo, generarán toda la diversidad biológica. No hay una forma, un color, un aspecto arquetípico de una especie: todos los individuos con todas sus variantes constituyen la única realidad. En las poblaciones se forja, por lo tanto, la evolución. Hay un continuo, no una separación esencial, entre la variación dentro de las poblaciones y la variación entre las especies. Desde la perspectiva darwiniana, la diversidad no es un problema en absoluto, es una consecuencia natural del proceso de evolución.

4. Charles Robert Darwin . (12 de febrero de 1809 –  19 de abril de 1882) fue unnaturalista inglésque postuló que todas las especies de seres vivoshan evolucionadocon el tiempo a partir de unantepasado común mediante un proceso denominadoselección natural.

5. La generación de la diversidad biológica • Toda diversidad se inicia con una mutación del material genético de la célula reproductora de un individuo. Este es un cambio accidental, no previsto, contingente, un simple error "tipográfico" en la transmisión de la información genética. El destino habitual de una mutación es su pérdida. Sin embargo puede verse sometida a dos agentes amplificadores que hacen que ese momento inicial y menor de variabilidad pase a convertirse en diversidad en mayúscula: son la selección natural y el aislamiento reproductivo. Veamos como: • La selección natural es el primer factor amplificador de una mutación individual, pues permite que la mutación invada y se fije como única variante en la población en la que aparece. Para que así sea estas mutaciones deben contribuir al éxito reproductivo de los organismos que la portan. O sea, los organismos con dicha mutación deben ser en promedio más eficientes en dejar descendientes, por lo que aumentarán su representación (y la de la mutación que portan) en la siguiente generación. Ahora bien, la selección natural sólo promueve la amplificación de la variación dentro de una población, no de nuevas especies. Para ello se requiere un segundo mecanismo de amplificación, el aislamiento reproductivo.

6. El aislamiento reproductivo, la imposibilidad de dejar descendientes entre dos o más poblaciones de organismos, constituye un momento crucial en el origen de la diversidad, pues es un punto final sin retorno que acaba con la fuerza cohesiva que es el flujo reproductor entre los organismos. El aislamiento reproductivo permite que grupos previamente homogéneos diverjan de modo irreversible, pues la mutación y la selección natural actúan como fuerzas centrífugas que hacen divergir más y más a las poblaciones aisladas reproductivamente. • Si a los tres componentes, la mutación, la selección natural y el aislamiento reproductivo, le añadimos tiempo, entonces obtenemos la diversidad orgánica. Así, partiendo de una primera forma de vida han surgido nuevas especies que se alejan unas de otras, generando una topografía que nos es familiar, un árbol (o arbusto) de la vida. El árbol de la vida es la representación canónica, arquetípica, de la historia de la vida. Hay una metáfora que me gusta particularmente, es la que considera la evolución de la vida como la expansión del Universo. Según ésta, las estrellas que se han ido produciendo desde la explosión original (el BingBang) se van alejando unas de otras conforme el Universo se expande. Del mismo modo, a partir de una forma de vida inicial, se han producido más y más especies que se alejan gradualmente unas de otras (esto se puede medir hoy comparando las diferencias en el DNA de las especies). Otra implicación romántica es que todos los organismos están conectados por antepasados comunes. Nosotros y cualquier chimpancé actual compartimos un antepasado hace algo así como 5 millones años. También tenemos un antecesor común con cualquiera de las bacterias hoy existentes, aunque el tiempo a este antecesor se remonte en este caso a más de 3000 millones de años.

7. Cronología de siete momentos estelares de la evolución • (M=Millones de años) • Origen de la célula procariota 3600 M • Origen de la célula eucariota 1400 M • Origen de la fauna de animales pluricelulares 650 M • Fauna de la explosión cámbrica 570 M • Origen de los vertebrados terrestres 360 M • Extinción de los dinosaurios. La antorcha pasa de los dinosaurios a los mamíferos 65 M • Origen de Homo sapiens 0,1 M.

8. Actividades humanas dirigidas al desarrollo que pueden afectar la biodiversidad • Algunos ejemplos de actividades de desarrollo que pueden tener las más significativas consecuencias negativas para la diversidad biológica son: • Proyectos agrícolas y ganaderos que impliquen el desmonte de tierras, la eliminación de tierras húmedas, la inundación para reservorios parariego el desplazamiento de la vida silvestre mediante cercos o ganado doméstico, el uso intensivo de pesticidas, la introducción del monocultivo de productos comerciales en lugares que antes dependieron de un gran surtido de cultivos locales para la agricultura de subsistencia. • Proyectos de piscicultura que comprendan la conversión, para la acuicultura o maricultura, de importantes sitios naturales de reproducción o crianza, la pesca excesiva, la introducción de especies exóticas en ecosistemas acuáticos naturales. • Proyectos forestales que incluyan la construcción de caminos de acceso, explotación forestal intensiva, establecimiento de industrias para productos forestales que generan más desarrollo cerca del sitio del proyecto. • Proyectos de transporte que abarquen la construcción de caminos principales, puentes, caminos rurales, ferrocarriles o canales, los cuales podrían facilitar el acceso a áreas naturales y a la población de las mismas. • Canalización de los ríos. • Actividades de dragado y relleno en tierras húmedas costeras o del interior. • Proyectos hidroeléctricos que impliquen grandes desviaciones del agua, inundaciones u otras importantes transformaciones de áreas naturales acuáticas o terrestres, produciendo la reducción o modificación del hábitat y el consecuente traslado necesario hacia nuevas áreas y la probable violación de la capacidad de mantenimiento. • Riego y otros proyectos de agua potable que puedan vaciar el agua, drenar los hábitats en tierras húmedas o eliminar fuentes vitales de agua. • Proyectos industriales que produzcan la contaminación del aire, agua o suelo. • Pérdida en gran escala del hábitat, debido a la minería y exploración mineral. • Conversión de los recursos biológicos para combustibles o alimentos a escala industrial.

9. El aspecto ecológico • Hace referencia al papel de la diversidad biológica desde el punto de vista sistémico y funcional (ecosistemas). Al ser indispensables a nuestra propia supervivencia, muchas de estas funciones suelen ser llamadas “servicios”: • Los elementos que constituyen la diversidad biológica de un área son los reguladores naturales de los flujos de energía y de materia.Cumplenuna función importante en la regulación y estabilización de las tierras y zonas litorales, por ejemplo, en las laderas montañosas, la diversidad de especies en la capa vegetal conforma verdaderos tejidos que protegen las capas inertes subyacentes de la acción mecánica de los elementos como el viento y las aguas de escorrentía. La biodiversidad juega un papel determinante en procesos atmosféricos y climáticos. Muchos intercambios y efectos de las masas continentales y los océanos con la atmósfera son producto de los elementos vivos (efecto albedo, evapotranspiración, ciclo del carbono, etc). • La diversidad biótica de un sistema natural es uno de los factores determinantes en los procesos de recuperación y reconversión de desechos y nutrientes. Además algunos ecosistemas presentan organismos o comunidades capaces de degradar toxinas, o de fijar y estabilizar compuestos peligrosos de manera natural. • Aun con el desarrollo de la agricultura y la domesticación de animales, la diversidad biológica es indispensable para mantener un buen funcionamiento de los agroecosistemas. La regulación trofodinámica de las poblaciones biológicas solo es posible respetando las delicadas redes que se establecen en la naturaleza. El desequilibrio en estas relaciones ya ha demostrado tener consecuencias negativas importantes. Esto es aún más evidente con los recursos marinos, donde la mayoría de las fuentes alimenticias consumidas en el mundo son capturadas directamente en el medio. La respuesta a las perturbaciones (naturales o antrópicas) tiene lugar a nivel sistémico, mediante vías de respuesta que tienden a volver a la situación de equilibrio inicial. Sin embargo, las actividades humanas han aumentado dramáticamente en cuanto a la intensidad, afectando irremediablemente la diversidad biológica de algunos ecosistemas y vulnerando en muchos casos esta capacidad de respuesta con resultados catastróficos. • La investigación sugiere que un ecosistema más diverso puede resistir mejor a la tensión medioambiental y por consiguiente es más productivo. Es probable que la pérdida de una especie disminuya la habilidad del sistema para mantenerse o recuperarse de daños o perturbaciones. Simplemente como una especie con la diversidad genética alta, un ecosistema con la biodiversidad alta puede tener una oportunidad mayor de adaptarse al cambio medioambiental. En otros términos: cuantas más especies comprende un ecosistema, más probable es que el ecosistema sea estable. Los mecanismos que están debajo de estos efectos son complejos y calurosamente disputados. Sin embargo, en los recientes años, se ha dejado claro que realmente hay efectos ecológicos de biodiversidad. • Una elevada disponibilidad de recursos en el ambiente favorece una mayor biomasa, pero también la dominancia ecológica y frecuentemente ecosistemas relativamente pobres en nutrientes presentan una mayor diversidad, algo que es cierto sistemáticamente en los ecosistemas acuáticos. Una mayor biodiversidad permite a un ecosistema resistir mejor a los cambios ambientales mayores, haciéndolo menos vulnerable, más resiliente por cuanto el estado del sistema depende de las interrelaciones entre especies y la desaparición de cualquiera de ellas es menos crucial para la estabilidad del conjunto que en ecosistemas menos diversos y más marcados por la dominancia.