La arquitectura de la biodiversidad

El planeta Tierra se caracteriza por albergar una inmensa diversidad de especies biológicas o biodiversidad, constituyendo lo que Margalef llamaba el barroco de la naturaleza. El número de especies distintas, de las que se han catalogado algo más de millón y medio, pero de las que se estiman entre 10 y 30 millones, es la primera imagen que nos viene cuando hablamos de biodiversidad. Pero hay un componente de biodiversidad igualmente importante: las interacciones entre dichas especies.

Las especies tejen redes de interdependencia mutua sin las que no podrían subsistir. Por ejemplo, la reproducción de más del 90% de las especies de árboles y arbustos en las regiones tropicales está en manos de los animales que polinizan sus flores o dispersan sus semillas. Estas dependencias de beneficio mutuo entre una especie de animal y una de planta han tenido un papel muy importante en la generación de la biodiversidad. Otros tipos de interacciones igualmente importantes son los que se dan entre los depredadores y sus presas o entre los huéspedes y sus parásitos.

Uno de los retos fundamentales de este nuevo siglo es entender cómo estas redes de interdependencia entre especies responderán ante perturbaciones como la pérdida de hábitat, las invasiones biológicas, o la sobreexplotación de los recursos naturales. Por ejemplo, ¿afectará la extinción de una especie a sólo una o dos especies que dependan directa o indirectamente de ésta o por el contrario se iniciará una avalancha de coextinciones que se propagará como un efecto dominó?

Hasta hace relativamente poco, ni estábamos en disposición de abordar este tipo de preguntas. Como en otras ramas de la ciencia, la aproximación al uso era la de trocear un sistema complejo en sus componentes básicos (una o unas pocas especies en nuestro caso; un gen o una neurona en otros campos del conocimiento) y estudiar hasta el más mínimo detalle esta unidad básica. El problema es que a menudo no teníamos ni idea de cómo recomponer el sistema de nuevo. Afortunadamente, la situación ha cambiado recientemente. La forma de abordar este tipo de preguntas ha sido facilitada por científicos estudiando otro tipo de redes como internet.

Internet es una gigantesca red de ordenadores que proporciona el soporte material por el que fluye información de todo tipo. La idea de unir ordenadores fue concebida a finales de la década de 1960 en el seno de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados, una agencia estadounidense que controlaba la investigación militar.

Internet tomó, en cierto modo, vida propia y fue creciendo, autoorganizándose de forma parecida a un ser vivo. La evolución de internet se basa en decisiones locales de necesidad inmediata. Ningún ingeniero lo ha diseñado de la misma forma que las redes de interacciones ecológicas son el producto de millones de años de evolución. Diversos grupos de físicos se han dedicado en los últimos años a describir la estructura de redes como internet o la red de tráfico aéreo entre aeropuertos, y cómo dicha estructura afecta a su estabilidad ante el fallo y el ataque.

Al igual que internet y otras redes complejas, las redes ecológicas también tienen un estilo determinado, un patrón definido que se repite una y otra vez. En particular esas redes de dependencia mutua entre especies son muy heterogéneas y asimétricas. Por heterogéneas uno se refiere al hecho de que la mayoría de especies interaccionan con una o a lo sumo unas pocas especies. Pero unas pocas especies son verdaderos generalistas, establecen vínculos con un número enorme de otras especies. Por asimétricas nos referimos a que las especies con una sola interacción tienden a interaccionar con las especies más conectadas. La violeta de Cazorla, por ejemplo, depende por completo de una especie de polilla para su polinización, pero esta dependencia es muy desigual en el otro lado: la polilla depende de un número muy grande de especies de plantas.

Conocer la estructura de estas redes ecológicas nos permite empezar a entender cómo la extinción de una especie afecta a la comunidad entera. Las dos propiedades anteriormente mencionadas confieren a las redes ecológicas una mayor resistencia a la extinción de especies al azar, aunque dicha resistencia dependa mucho de esos pocos generalistas que por tanto constituyen el talón de Aquiles de las comunidades. Al principio, es posible que la desaparición de unas pocas especies apenas repercuta en el resto de la comunidad, pero a partir de un umbral, estas pérdidas pueden ocasionar avalanchas de coextinciones que afecten a un número muy elevado de especies. En estas situaciones no existe una relación de proporcionalidad entre una causa y su consecuencia.

Hasta ahora nos hemos centrado exclusivamente en el número de especies que se coextinguen, pero igualmente importante es la tasa de pérdida de la historia evolutiva. Las especies están emparentadas históricamente por relaciones de ancestro común, no son entidades independientes unas de otras. Son ramas de un árbol jerárquico, el árbol de la vida. Debido a que existe una relación significativa entre la proximidad evolutiva entre un par de especies y su proximidad en la red de interacciones, las cascadas coevolutivas afectan a especies emparentadas.

En resumen, las redes de dependencia mutua entre especies constituyen la arquitectura de la biodiversidad. Cualquier persona con sensibilidad artística estaría se acuerdo que hay algo más en los móviles de Calder que el conjunto de sus piezas, porque es precisamente la forma en la que dichas piezas están entrelazadas lo que confiere ese estilo tan peculiar a Calder. De la misma forma, el concepto de biodiversidad es algo más que la colección de las especies de una comunidad; estas especies también están unidas con un estilo inconfundible que determina en gran medida cómo ese gigantesco móvil natural responderá a las perturbaciones, cada vez más intensas, inducidas por la actividad humana en la Tierra.

Jordi Bascompte, investigador científico del CSIC. Estación Biológica de Doñana.