Mutualismo, la clave de la Biodiversidad

Existen evidencias de que la biodiversidad es un factor importante para el correcto funcionamiento de los ecosistemas. Aquellos en los que conviven más especies proporcionan más servicios y funcionan mejor. 

En los últimos años se han disparado todas las alarmas por la disminución de polinizadores, aproximadamente el 80 % de las plantas con flor son polinizadas por animales, destacando los insectos como principales agentes a la hora de desempeñar esta labor. El declive de las poblaciones de numerosas especies de fauna invertebrada ha comenzado a preocuparnos cuando hemos visto que nuestro suministro alimenticio podría estar en peligro y que ese servicio ecológico, hasta ahora abundante y gratuito, está en riesgo.

Las relaciones mutualistas entre plantas y animales, en las que las dos partes se benefician, han ido de la mano durante millones de años y están detrás de gran parte de la biodiversidad que se ha desarrollado en la Tierra. Las principales son la polinización y la dispersión de semillas, ambas han creado complejas redes de interacciones que la ciencia está estudiando cada vez más a fondo y desde una perspectiva más global.

Pero los procesos de polinización y dispersión pueden verse alterados directa o indirectamente por el impacto del hombre, la deforestación, la pérdida y fragmentación del hábitat, los cambios de usos del suelo o el empleo de pesticidas lo que, unido al cambio climático, está impactando en el funcionamiento general de los ecosistemas.

En un artículo publicado en la revista Nature Communications, dos investigadores del Centro de Biologia Molecular Severo Ochoa —centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España— lograron desarrollar una teoría matemática que predice en ecosistemas modelo su ‘estabilidad estructural’. Esta es una variable que permite cuantificar las perturbaciones ambientales que un sistema puede sostener sin perder especies.

Los autores, Alberto Pascual-Garcia (que en la actualidad se encuentra en el Imperial College de Londres)  y Ugo Bastolla, aplicaron dicha teoría a comunidades mutualistas de plantas con flores y polinizadores. Al ser estos los grupos más diversos de plantas y animales, son consideradas como una piedra angular de la biodiversidad.

Todos conocemos y valoramos a las abejas de la miel (Apis mellifera), de origen europeo, pero esta especie es solo una de las miles que existen dentro de la diversidad de polinizadores, están también las silvestres que, junto con numerosa fauna invertebrada, polinizan la mayoría de plantas florales.

El investigador del CSIC Juan Pedro González-Varo estudió que en los fragmentos pequeños, en medio de cultivos intensivos, la densidad de abejas de la miel después de la floración fue ocho veces mayor y los polinizadores silvestres cambiaron su dieta debido a la competencia por lo que algunas plantas de estos espacios vieron reducida su producción de semillas.

González-Varo, junto con Jonas Geldmann, ha publicado recientemente un artículo en Science sobre las ideas falsas y problemas asociados a usar a las abejas melíferas como un objetivo de conservación.

Estas investigaciones sobre la polinización han aportado también nuevos conocimientos sobre la ecología evolutiva en interacciones mutualistas, como el descubrimiento de la especialización extrema de una abeja en una única especie de flor, un fenómeno escasamente documentado y del que hay muy pocas evidencias. «La abeja solitaria Flavipanurgus venustus depende únicamente de las flores de la jara rizada como fuente de alimento, a pesar de coexistir con otras jaras de flores similares», destaca González-Varo. «Hasta ahora, en los pocos casos que se conocían, se creía que esto era debido a la ausencia de otras flores del mismo género, es decir, el insecto se especializaba en esa planta porque en la zona no había otras especies congenéricas, pero no es así, porque las hay, pero solo visita la jara rizada. Durante más de tres años, realizamos miles de observaciones en unos 20 lugares, corroboradas por análisis de polen y comprobamos que las poblaciones del insecto eran más abundantes allí donde estas flores eran más numerosas. Dependen solo de este recurso y, a más flores mayor densidad poblacional».

Además, de la polinización, otro proceso clave para la conservación de la biodiversidad, es la dispersión de semillas y entenderlo es fundamental para comprender y predecir el funcionamiento de la dinámica de las poblaciones, especialmente en escenarios de cambios de uso de suelo y con hábitats naturales cada vez más fragmentados. En este sentido, González-Varo ha realizado diferentes estudios, tanto con mamíferos carnívoros, como con aves en distintos espacios.

Las aves desempeñan un papel clave en la dispersión, se benefician de los frutos y ayudan a las plantas a moverse, pero ¿cómo diseminan las semillas? Los investigadores colocaron trampas de semilla en fragmentos de bosque mediterráneo, tanto dentro como fuera, en campos de cultivos. A cada semilla recuperada se le hizo una especie de prueba forense, combinando dos técnicas; el código de barras de ADN y Microsatélites de ADN para identificar, respectivamente, a las especies de aves que las dispersaban y a la planta madre de la que procedían, es decir, desde dónde venían.

Las redes mutualistas reducen la competición efectiva, y así aumentan la estabilidad estructural, sólo cuando la competición directa entre insectos y entre plantas es débil, si no las interacciones mutualistas aumentan la competición efectiva. Pasa el contrario con las interacciones de predación. En consecuencia, la estabilidad estructural de los ecosistemas modelo aumenta, así favoreciendo la persistencia de especies, cuando especies del mismo grupo compiten débilmente entre sí y comparten un gran número de interacciones mutualistas.