La coevolución, que ocurre cuando las especies interactúan y se adaptan entre sí, a menudo se estudia en el contexto de interacciones por pares entre socios simbióticos mutuamente beneficiosos. Pero muchas especies tienen interacciones mutualistas con múltiples socios, lo que lleva a redes complejas de especies que interactúan.
En un artículo publicado el 18 de octubre en la revista Naturaleza , un grupo de ecólogos y biólogos evolutivos de cinco universidades ha intentado comprender cómo las especies coevolucionan dentro de grandes redes de especies mutualistas. El estudio arrojó hallazgos sorprendentes sobre la importancia relativa de los efectos directos e indirectos dentro de tales redes.
"Cuando las interacciones por pares están integradas en una red más grande de interacciones, ¿qué sucede cuando los efectos se difunden a través de la red? Es un problema realmente difícil de resolver, y no solo en biología", dijo el coautor John Thompson, distinguido profesor deecología y biología evolutiva en UC Santa Cruz.
El poder de las webs y las redes es familiar en esta era de Internet. Internet y sus usuarios forman webs, al igual que las carreteras y los automóviles, las empresas y las ciudades, y las neuronas dentro de nuestros cuerpos. Los millones de especies de la Tierra también forman redes como presa de especiesunos a otros, se parasitan, compiten por la comida y forman asociaciones mutuamente beneficiosas.
La selección natural favorece a los depredadores que son mejores para capturar presas, presas que tienen mejores defensas e individuos que compiten mejor contra otras especies. Entre las especies mutualistas, la selección natural favorece, por ejemplo, las plantas que son mejores para atraer insectos polinizadores y flores.visitando insectos que son mejores para extraer polen y néctar de las flores.
Solo describir el patrón completo de conexiones dentro de estas redes es una tarea desalentadora. En el nuevo estudio, los autores comenzaron con un conjunto de 75 redes de especies interactuantes que otros investigadores habían descrito previamente de una amplia gama de entornos terrestres y marinos.Estas redes incluían, por ejemplo, plantas y polinizadores, plantas y aves y mamíferos que comen frutas, y anémonas y peces anémona.
Cada red tenía, en un extremo, especies que interactúan con una sola especie y, en el otro extremo, especies que interactúan con muchas otras especies. Cuando se dibuja como una red, cada especie es un nodo y cada interacción entre especies esuna línea entre dos nodos. Por lo tanto, cada línea es una interacción directa entre dos especies.
Utilizando estas redes como punto de partida, los autores desarrollaron un modelo matemático que les permitió explorar por primera vez cómo la coevolución podría dar forma a los rasgos de las especies a través de redes complejas de muchas especies que interactúan. Querían comprender cómo la coevolución da forma a especies queinteractúan tanto directa como indirectamente. Si dos especies interactúan y coevolucionan entre sí, entonces su coevolución, a su vez, podría afectar indirectamente la evolución futura de otras especies dentro de la red. Los autores estudiaron los efectos relativos de la coevolución directa e indirecta en la evoluciónde rasgos dentro de redes de diferentes formas.
Sus análisis sugirieron dos resultados contrarios a la intuición. Primero, cuanto mayor es la importancia de la selección coevolutiva entre socios, mayor es la importancia de los efectos indirectos en la evolución general a lo largo de la red. Segundo, en los mutualismos que involucran a múltiples socios, las especies más especializadas - aquellasespecies con la menor cantidad de socios directos - están más influenciados por los efectos indirectos que por sus socios directos.
Estos dos resultados, junto con otros resultados informados en el documento, tienen muchas implicaciones para la comprensión de la evolución y la coevolución dentro de las redes de especies que interactúan. Entre las más importantes se encuentran dos conclusiones que vinculan la evolución, la coevolución y la tasa de cambio ambiental.
Con un cambio ambiental lento, los efectos indirectos de las especies en la evolución de otras especies pueden ayudar a que las interacciones mutualistas persistan durante largos períodos de tiempo. Por el contrario, los cambios ambientales rápidos pueden ralentizar la tasa general de evolución impulsada por interacciones directas dentro de grandes redes,haciendo que cada especie sea más vulnerable a la extinción. Con un cambio ambiental rápido, entonces, los ambientes pueden cambiar más rápido de lo que las especies pueden adaptarse dentro de grandes redes mutualistas.
"Los efectos indirectos sirven para amortiguar el sistema bajo cambios ambientales lentos, manteniéndolo estable. Sin embargo, con los tipos de cambios ambientales rápidos que estamos viendo ahora, este efecto amortiguador puede evitar que las especies se adapten lo suficientemente rápido", dijo Thompson..
El problema de los efectos directos e indirectos dentro de las redes no es exclusivo de la biología. La forma de estudiar los efectos indirectos dentro de las redes ha preocupado a los científicos de la física, la ingeniería, la informática y otras disciplinas. El marco de modelado desarrollado por los autores es aplicable a muchostipos de redes.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :