Cuando ser diferente importa

Al oír hablar de biodiversidad normalmente nos viene a la cabeza el número de especies que componen los ecosistemas. Además de estas especies, son también igualmente importantes las relaciones que tienen lugar entre ellas, como quién se come a quién, quién poliniza las flores de las plantas o quién dispersa las semillas de esas plantas. Son estas relaciones, o interacciones ecológicas, las que constituyen la arquitectura de la biodiversidad. Pongamos como ejemplo la construcción de un coche, que no consiste únicamente en un apilamiento de piezas, sino que la forma en que esas piezas se disponen e interaccionan es lo que determina su identidad, sus propiedades y su correcto funcionamiento. De una forma parecida, las especies y sus interacciones en un ecosistema son las que configuran la Red de la Vida, que constituye la biodiversidad. Para intentar entender cómo esta red funciona, los científicos hemos utilizado durante las últimas décadas herramientas proporcionadas por la teoría de redes, que nos permiten abandonar las aproximaciones reduccionistas e incorporar la idea de que la biodiversidad es más que un conjunto de especies. 

Las redes de interacciones ecológicas describen cómo se relacionan las especies en un ecosistema. Con estas redes podemos ir más allá de conocer a las especies de un ecosistema, podemos saber cómo está actuando cada especie y cómo interaccionan entre sí para que el ecosistema funcione de una manera determinada. Su estudio nos aporta información para identificar cuáles son las características más importantes de un ecosistema de especies interactuantes, y esta información resulta vital para llevar a cabo acciones de restauración ambiental y conservación.

Uno de los tipos de redes ecológicas más conocidas y estudiadas son las llamadas redes mutualistas, en las que se establecen relaciones de beneficio mutuo entre las especies, como por ejemplo en las interacciones entre plantas y sus polinizadores. La polinización consiste en el proceso por el cual el polen se transporta desde los órganos sexuales masculinos de una flor, o estambres, hasta el órgano sexual femenino, o pistilo, permitiendo la formación de frutos y semillas. La mayoría de las plantas con flor utilizan animales para conseguir la polinización de sus flores. Las interacciones entre las plantas y los polinizadores que se ven atraídos por sus flores crean complejas redes de polinización, de las que depende la reproducción de las plantas y el correcto funcionamiento del ecosistema. 

Estudios recientes han ayudado a comprender las redes de polinización, pero aún no sabemos mucho sobre los procesos que llevan a su ensamblaje. Esto es debido en parte a que, para simplificar los complejos procesos que acontecen en la naturaleza, los ecólogos normalmente trabajamos con especies. Por ejemplo, si vamos dando un paseo por un matorral mediterráneo nos encontraremos con muchas plantas de una misma especie, como la lavanda, atrayendo con sus flores a muchos insectos que podrán actuar como polinizadores. Los ecólogos tradicionalmente observarían los insectos que interaccionan con las flores de todas esas plantas de lavanda que se encuentran a su paso y resumirían esos datos como el conjunto de polinizadores que visitan todas las plantas de lavanda. Sin embargo, en la naturaleza realmente los que interaccionan son los individuos, no las especies. Es importante tener en cuenta esto porque estos individuos pueden ser muy diferentes entre sí, pueden tener más o menos flores, pueden tener flores más o menos grandes, y estas diferencias hacen que diferentes individuos de una misma especie de planta atraigan polinizadores diferentes. Si bien esto es fácilmente observable un agradable día de paseo por el campo, podemos ir más allá y preguntarnos, por ejemplo, ¿cómo de importante son estas diferencias entre los individuos que forman una especie de planta y qué las causa?, o ¿qué consecuencias tienen sobre el resto de las especies de plantas del ecosistema y sobre las redes de polinización en las que todas ellas participan? 

Desde nuestro grupo de trabajo en la Estación Biológica de Doñana, y en el marco del proyecto SUMHAL (“Sustainability for Mediterranean Hotspots in Andalusia integrating LifeWatch ERIC”), tratamos de responder estas preguntas, y para ello realizamos nuestra investigación en un paraje tan diverso y excepcional como es el Parque Nacional de Doñana. Nuestro equipo de trabajo en el proyecto SUMHAL tiene como objetivo caracterizar y cuantificar las funciones ecológicas dentro de redes complejas de interacciones ecológicas entre especies, o sea, inventariar la biodiversidad de estas interacciones. Doñana es un lugar mundialmente conocido por albergar una gran diversidad de aves, pero en esta área natural también podemos encontrar muchas especies de polinizadores, como abejas, mariposas, escarabajos y moscas, que visitan una gran variedad de plantas. Durante la primavera y principios de verano de 2021 fuimos a muestrear interacciones entre individuos de plantas y sus polinizadores en nuestra zona de estudio en la Reserva Biológica de Doñana. Con los datos que recogimos a partir de más de 700 plantas individuales y miles de horas de observación nos propusimos investigar cómo se diferencian los individuos de plantas en el uso que hacen de los polinizadores y cómo esto puede afectar a cómo se configura la red de interacciones entre plantas y polinizadores. Desvelar esa estructura de la red nos permitió comprender su capacidad de persistencia en presencia de una perturbación ambiental, como puede ser el cambio climático o la pérdida de hábitat.  

Los resultados que obtuvimos mostraron que las especies de plantas se componen de individuos que se diferencian en características relacionadas con la atracción de polinizadores, como por ejemplo la cantidad de flores producidas o el tamaño de la planta. Esto, en efecto, hacía que esos individuos de plantas atrajeran a diferentes polinizadores afectando a la configuración de la red de polinización. Además, descubrimos que la capacidad de persistencia de las comunidades que formaban las especies de plantas y sus polinizadores alcanzaba su máximo cuando esta variación entre plantas individuales era muy alta. ¿Cómo se explica esto? La variación entre individuos presente en las especies de plantas hacía que estas especies compartieran menos polinizadores entre ellas, reduciendo así la competencia y aumentando las posibilidades de coexistencia entre plantas. Utilizando de nuevo la lavanda como ejemplo, dentro de una población, las plantas con más flores atraen más abejorros en comparación a las plantas con menos flores, que atraen a abejas más pequeñas. Debido a que cada planta de la población está “especializada” en atraer a un tipo de polinizador, sólo algunas plantas compartirán polinizadores con el resto de las especies de plantas que crecen a su alrededor, como el romero o las jaras. Al reducir la competencia entre las plantas por la atracción de polinizadores, la “especialización” individual de cada planta permite que varias especies de plantas puedan sobrevivir coexistiendo, aumentando la diversidad local de especies e interacciones ecológicas. 

Estos resultados destacan la importancia de preservar la variación entre individuos dentro de las especies con el fin de conservar y garantizar el funcionamiento de los ecosistemas. Los esfuerzos actuales de conservación suelen centrarse en las especies, pasando por alto la variación entre individuos y sus correspondientes efectos ecológicos. Sin embargo, sabemos que el cambio global está provocando una homogeneización de los sistemas naturales debido al declive de los tamaños de población y a la reducción de la variabilidad existente entre individuos. Nuestro estudio demuestra que esta homogeneización tendría consecuencias negativas sobre la biodiversidad que nos rodea. Resulta por tanto necesario el desarrollo de estrategias que permitan la conservación de la diversidad dentro de las especies, y no únicamente la conservación de especies, para preservar los ecosistemas y los servicios que éstos nos proporcionan. 

Este estudio ha sido realizado con el apoyo económico del proyecto SUMHAL, que se encuentra financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España, a través de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) [SUMHAL, LIFEWATCH-2019-09-CSIC-13, POPE 2014-2020].