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lunes, 20 de noviembre de 2017

Cuando ser muy abundante no te salva de la extinción

Desde que la vida surgió en nuestro planeta en el periodo Arcaico, una ingente cantidad de organismos han aparecido y se han extinguido siguiendo un guion que Charles Darwin se encargó de explicarnos hace poco más de dos siglos. A lo largo de los casi 2000 millones de años que han transcurrido desde la aparición de las primeras células eucariotas hasta llegar a nuestros días, se ha estimado que el 99% de todas las especies que han existido han desaparecido. En todo ese tiempo ha habido periodos en los que la tasa de extinción ha sido especialmente alta. Sin duda, el que condujo a la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años es el más conocido, pero antes de esa extinción masiva hubo otras cuatro ocasiones más, incluso más catastróficas, en que este pequeño punto azul pálido el que vivimos estuvo muy cerca de convertirse en una roca estéril y deshabitada. 


Todos esas extinciones masivas fueron causadas por fenómenos naturales, como erupciones volcánicas, caídas de meteoritos o explosiones de supernovas a millones de años luz de distancia y que han quedado grabados en el registro geológico fósil. Entre esos periodos de extinción han transcurrido largos periodos de relativa calma, en la que las especies supervivientes han tenido que adaptarse y evolucionar en un planeta con unas condiciones distintas a las anteriores. Pero al mismo tiempo, ese "nuevo" planeta presentaba una gran cantidad de oportunidades debido a la presencia nichos ecológicos que habían quedado vacíos que fueron ocupándose paulatinamente por nuevas especies gracias a la evolución y la diferenciación de aquellas que sobrevivieron.

La sexta extinción masiva

Actualmente estamos viviendo lo que muchos científicos ya han denominado "La sexta extinción", que se diferencia de las cinco anteriores en que el ritmo al que están desapareciendo las plantas y animales es mayor que nunca en el pasado, multiplicándose por 100 en los últimos 5 siglos. De todas formas, la gran diferencia entre esta gran extinción y las cinco anteriores es que en este caso el causante no es un fenómeno natural, sino que es nuestra especie la responsable de este escenario. Según un trabajo publicado hace un par de años, desde 1500 se ha confirmado la extinción de 338 especies de vertebrados mientras que de otras 279 ya no queda ningún ejemplar en el medio natural y solo sobreviven algunos en cautividad (Ceballos et al, 2015). 

Porcentaje del especies extinguidas desde 1500 entre mamíferos (5513, 100% de los descritos), aves (10425; 100% ), reptiles (4414, 44%), anfibios (6414, 88%), peces (12457; 38%) y todos los vertebrados combinados (39,223; 59%). La línea punteada representa el número de extinciones esperadas bajo condiciones normales. (Ceballos et al., 2015)

Según ese estudio, si no existiera la especie humana, tendrían que pasar 10.000 años para que se extinguieran las especies que han desaparecido con nosotros en tan solo 100 años. Las causas principales que apuntan los autores que podrían explicar esta elevada tasa de extinción son principalmente la destrucción del hábitat, la sobreexplotación, el cambio climático y la contaminación, unas causas que lejos de reducirse se están acentuando exponencialmente en los últimos años.

El caso de la paloma migratoria

En los últimos años se han documentado muchos casos de extinción de especies. En la mayoría de ellos se trataba de especies con un área de distribución reducida o con un tamaño poblacional lo suficientemente pequeño para que una alteración en el medio, o una presión continuada sobre los individuos causara su desaparición a corto o medio plazo.


Pero entre todas las extinciones documentadas, hay una que ha llamado siempre la atención, tanto de los científicos como de los profanos. Se trata del caso de la paloma migratoria americana (Ectopistes migratorius), que pasó de ser el ave más abundante de Norteamérica a mediados del siglo XIX a extinguirse en menos de 90 años. 

La población de esta paloma se había estimado en varios miles de millones de ejemplares. John James Audubon, seguramente el ornitólogo más conocido de Estados Unidos, registró en uno de sus libros el paso migratorio sobre el río Ohio que eclipsó el sol durante 3 días y el comandante del ejército británico Ross King, describió como en 1860 un gigantesco bando de estas aves, cuyo número estimo entre 2000 y 3700 millones de ejemplares, sobrevoló durante días una zona próxima a Toronto. Tan solo 30 años después de estas observaciones solo quedaban unos pocos miles de aves y en 1902, la última paloma migratoria salvaje fue cazada. A partir de ese momento solo quedaron unos pocos ejemplares cautivos, hasta que el 1 de septiembre de 1914, el último ejemplar, una hembra que recibió el nombre de Martha, murió en el  zoológico de Cincinnati.


Durante unas pocas décadas las palomas migratorias fueron cazadas indiscriminadamente. El conocimiento de los lugares donde se concentraban para migrar, gracias entre otras cosas a la expansión del telégrafo y del ferrocarril, así como de los lugares de nidificación, contribuyó a que miles de personas se reunieran en los sitios más propicios y llegaran a matar millones de animales en un solo día. A pesar de esto, incluso con esta intensa presión cinegética parece evidente que no solo la caza extinguió a la paloma migratoria. Se apuntó que la destrucción del hábitat o la expansión de la agricultura extensiva, contribuyeron a la desaparición de estas palomas.

¿Puede explicar el ADN la extinción de la paloma migratoria?

A pesar de que parecía evidente que la caza y la alteración del hábitat habían provocado la extinción de la paloma migratoria, las piezas del puzzle no acababan de encajar, sobre todo por la rapidez con la que se había producido, y también porque otras especies que habían pasado por un trance parecido, por ejemplo los bisontes americanos, se habían conseguido recuperar cuando las causas aparentes de su descenso poblacional se habían eliminado.

Hace tan solo unos días, un nuevo estudio publicado en la revista Science parece que acaba de dar con la clave que podría explicar este misterio. Aunque pueda parecer un contrasentido, las palomas migratorias estaban tan adaptadas al medio en el que vivían que habían alcanzado un éxito sin precedentes, y ese éxito las había conducido a la extinción cuando no pudieron adaptarse a las nuevas condiciones. En este trabajo (Murray GGR et al, 2017) los autores analizaron el genoma de cuatro ejemplares conservados en colecciones y procedentes de cuatro zonas muy distantes y los compararon con el genoma de otras especies de palomas próximas genéticamente y que representaban los parientes vivos más cercanos a la paloma migratoria. 

Los resultados confirmaron que las palomas migratorias se habían especializado tanto que se había producido una selección muy fuerte para conservar los genes ventajosos, lo que había originado una pérdida de diversidad genética. El genoma de las cuatro palomas procedentes de las cuatro poblaciones distintas era prácticamente idéntico, lo que indicaba que la variabilidad entre las distintas poblaciones era prácticamente nula. De esta forma, tras el cambio repentino en el medio ambiente y en las tasas de mortalidad no había suficiente variabilidad genética para permitir que algunos ejemplares pudieran sobreponerse a esos cambios, lo que las condujo irremisiblemente a la extinción.

Hasta ahora se había considerado que una población de gran tamaño y con una distribución muy amplia tenía también una gran diversidad genética, pero en este caso, el comportamiento de esta especie, la mezcla de individuos y la intensa selección natural que les había ayudado a obtener el éxito en el pasado, había dado lugar a todo lo contrario.

Referencias

- Ceballos G, Ehrlich PR, Barnosky AD, García A, Pringle RP & Palmer TM (2015) Accelerated modern human–induced species losses: Entering the sixth mass extinction. Science Advances 1(5) e1400253. DOI: 10.1126/sciadv.1400253
- Murray GGR, et al. (2017) Natural selection shaped the rise and fall of passenger pigeon genomic diversity. Science. http://dx.doi.org/10.1126/science.aao0960 




10 comentarios:

  1. Sólo se me viene a la mente una expresión que aprendí de niño--we're going to hell in a handbasket; literalmente--vamos al infierno en un canastillo.

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  2. Qué vértigo da todo esto, madre mía!!! Gran artículo David, un abrazo.

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    1. Mucho, y lo más grave es que me temo que lo vamos a acabar viendo con nuestros ojos. Un abrazo, amigo

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  3. Es un tema bastante conocido: la superespecialización conduce a imposibilidad de adaptarse al medio si este cambia.

    El tema es especialmente crítico en el caso de la agricultura: actualmente las variedades de trigo y arroz que se cultivan en el mundo se pueden contar con los dedos de una mano. Una plaga que diezmara el trigo crearía una hambruna a nivel mundial

    De ahí la importancia del mantenimiento la diversidad genética -incluso cultivando especies sin interés alimentario- y del establecimiento de bancos de genes

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    1. Si es conocido pero es la primera vez que se demostraba en poblaciones salvajes y en un caso tan acelerado como la extinción de la paloma migradora. Lo que comentas sobre las variedades cultivadas es especialmente sangrantes,sobre todo porque a la industria agroalimentaria le interesa precisamente eso, que haya menos variedades. Ese tema si que da para un libro bien gordo.
      un saludo

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  4. A veces se olvida que el proceso de adaptación es siempre interactivo. En mi opinión la dinámica de poblaciones y los modelos ecológicos explican mucho mejor los procesos de extinción que un darwinismo reduccionista.

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    1. No creo que tenga que haber contradiciones entre el darwinismo y la dinámica de poblaciones y los modelos ecológicos.
      un saludo

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  5. Interesante glog y artículo David!
    Sólo quería comentarte que no es cierto, al menos con ciertos matices, que el ser humano sea el primer causante biológico de una extinción masiva en nuestro planeta; ya que las cianobacterias seguramente tienen ese dudoso "honor" al llenar la Tierra de un gas terriblemente tóxico para aquel entonces como es el oxígeno molecular.
    Naturalmente, comparto tu opinión que ellas fueron mucho menos "eficaces" que nosotros en tan "loable" empeño.
    Gracias por alegrarnos la vista con tus entradas.

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    1. Gracias por tu mensaje, ya miraré lo que comentas.
      un saludo

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