Leipzig. La relación entre la biodiversidad y el funcionamiento del ecosistema depende en gran medida de las condiciones ambientales prevalentes. Un equipo interdisciplinario formado por microbiólogos y modeladores ecológicos del Centro Helmholtz de Investigación Ambiental UFZ y el Centro de Resiliencia de Estocolmo ha probado esta hipótesis, que esconsiderado crucial para la investigación de la biodiversidad. Mediante extensos experimentos de laboratorio en comunidades microbianas, los investigadores pudieron demostrar que aunque las especies bacterianas pueden exhibir redundancia funcional, la magnitud de esta redundancia se ve fuertemente afectada por las condiciones ambientales. Las especies que juegan un papel menor en cómolas funciones del ecosistema en condiciones ambientales favorables pueden asumir un papel clave en entornos desfavorables. Este es otro argumento en apoyo del mantenimiento de la biodiversidad en tiempos de cambio climático. Los resultados se publicaron en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS , edición temprana.
No hace falta decir que la diversidad es mejor que la monotonía. Pero, ¿qué diferencia hace la presencia de uno, seis o doce especies de árboles, aves o bacterias en un ecosistema y sus procesos en curso?
"Algunas especies realizan funciones en el ecosistema que a menudo solo se requieren una vez que se producen condiciones ambientales adversas", dijo el Dr. Antonis Chatzinotas, uno de los dos autores principales del estudio y líder del grupo de trabajo de Ecología de Sistemas Microbianos en la UFZ."Ahora hemos podido demostrar en comunidades microbianas que el nivel de interdependencia de la especie varía en términos de las condiciones ambientales prevalentes. En nuestros estudios, esta interdependencia aumentó con el empeoramiento de las condiciones".
Se sabe desde hace bastante tiempo que la biodiversidad facilita los procesos en un ecosistema, por ejemplo, producción de biomasa o procesos metabólicos. También se sabe que varias especies pueden superponerse en términos de las tareas que realizan en el ecosistema, por lo que son funcionalmente redundantesPor lo tanto, si solo se pierden especies redundantes, los procesos ecológicos pueden continuar sosteniéndose. Sin embargo, si las especies esenciales están ausentes del ecosistema y su papel no puede ser compensado por otros, estos procesos se verán afectados ". Ahora sabemos que estodepende crucialmente de las condiciones ambientales respectivas ", explicó el Dr. Ingo Fetzer, el otro autor principal del estudio, que trabajó en la UFZ hasta 2012. Si las especies eran redundantes en buenas condiciones ambientales, su pérdida podría incluso considerarse" soportable ".Sin embargo, esta situación podría cambiar muy rápidamente si las condiciones prevalecientes empeoran. Las especies individuales repentinamente asumirían roles completamente nuevos en el ecosistema para mantener los procesos en marcha.ng.
El equipo de investigadores investigó estas relaciones utilizando comunidades microbianas. En extensos experimentos de laboratorio, expusieron casi 900 mezclas microbianas con varios números y composiciones de especies a tres condiciones ambientales diferentes: buenas condiciones en las que prosperan muchos de los organismos; condiciones menos favorables; y malas condiciones con una concentración de sal muy alta. Observaron cuánta biomasa producían las comunidades individuales de especies como un indicador del funcionamiento del ecosistema.
Los tres escenarios revelaron que cuanto mayor era la biodiversidad en el "ecosistema modelo", se formaba más biomasa. El Dr. Chatzinotas explicó un descubrimiento particularmente emocionante: "En malas condiciones, ninguna de las especies utilizadas podría producir biomasa por sí sola,pero la producción comenzó repentinamente si se agregaban otras especies al ecosistema ". La razón de esto puede ser que un ecosistema diverso tiene más especies disponibles para desempeñar roles clave después de los cambios ambientales. Sobre todo, la biodiversidad también proporciona la base para nuevos y crucialesinteracciones entre las especies. Por ejemplo, los productos metabólicos de una especie podrían ser utilizados por otra especie.
Los sistemas de prueba de laboratorio con microorganismos son particularmente adecuados para investigar este tipo de problemas ecológicos fundamentales. Los investigadores pueden usarlos para realizar una gran cantidad de experimentos con muchas repeticiones a muy pequeña escala. También es mucho más fácil controlar las condiciones experimentales ymanténgalos comparables que en un experimento de campo. Ahora se necesita realizar más investigación para revelar si estos hallazgos se pueden aplicar a organismos superiores, comunidades animales y vegetales.
"La idea de que el valor de la biodiversidad no solo debe evaluarse en condiciones externas favorables, sino sobre todo en condiciones difíciles, es crucial", dijo el Dr. Antonis Chatzinotas. En tiempos de cambio climático, este es un argumento importante a favorde mantener la biodiversidad y preservar cada especie.
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Materiales proporcionado por Centro Helmholtz de Investigación Ambiental - UFZ . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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