 |
Imagen al microscopio óptico de un foraminífero planctónico. /
TRACY AZE, UNIVERSITY OF LEEDS. |
Casi medio millón de fósiles han permitido resolver un
misterio científico de 200 años sobre por qué el número de especies es mayor
cerca del ecuador y disminuye progresivamente hacia los polos.
Los resultados, publicados en la revista 'Nature', ofrecen
una valiosa visión de cómo se genera la biodiversidad a largo plazo y de cómo
el cambio climático puede afectar a la riqueza global de especies.
Se sabe desde hace tiempo que, tanto en los sistemas marinos
como en los terrestres, las especies (animales, vegetales y unicelulares)
muestran un "gradiente latitudinal de diversidad", con un máximo en
el ecuador. Pero hasta ahora, la escasez de datos fósiles ha impedido a los
investigadores investigar a fondo cómo surgió este gradiente de diversidad.
En este nuevo estudio, investigadores de las Universidades
de Oxford, Leeds y Bristol (Reino Unido) utilizaron un grupo de plancton marino
unicelular denominado foraminíferos planctónicos. El equipo analizó 434.113
entradas de una base de datos mundial de fósiles que abarcaba los últimos 40 millones
de años.
A continuación, investigaron la relación entre el número de
especies a lo largo del tiempo y el espacio, y los posibles factores del
gradiente de diversidad latitudinal, como las temperaturas de la superficie del
mar y los niveles de salinidad del océano.
Según ha desvelado el estudio, el gradiente de diversidad
latitudinal actual empezó a aparecer hace unos 34 millones de años, cuando la
Tierra inició la transición de un clima más cálido a otro más frío. Este
gradiente permaneció poco profundo hasta hace unos 15-10 millones de años,
cuando se acentuó considerablemente. Esto coincide con un aumento significativo
del enfriamiento global.
La máxima riqueza de foraminíferos planctónicos se alcanzó
en latitudes más altas hace entre 40 y 20 millones de años. Sin embargo, hace
unos 18 millones de años, el pico de riqueza se desplazó a latitudes
comprendidas entre 10° y 20°, lo que coincide con el patrón de diversidad
observado en la actualidad.
Además, se observó una fuerte relación positiva entre la
riqueza de especies y las temperaturas de la superficie del mar, tanto cuando
se modelizaron a lo largo del tiempo en lugares concretos como en distintos
lugares en un momento determinado.
También hallaron una relación positiva entre la riqueza de
especies y la fuerza de la termoclina: el gradiente de temperatura que existe
entre el agua mezclada más cálida de la superficie del océano y el agua más
fría de las profundidades.
Según los investigadores, estos resultados indican que la
distribución actual de la riqueza de especies de foraminíferos planctónicos
podría explicarse por la acentuación del gradiente latitudinal de temperatura
desde el ecuador hasta los polos en los últimos 15 millones de años. Esto puede
haber abierto más nichos ecológicos en las regiones tropicales dentro de la
columna de agua, en comparación con latitudes más altas, promoviendo mayores
tasas de especiación.
Para probar esta hipótesis, los investigadores examinaron en
qué medida las especies modernas de foraminíferos planctónicos viven a
distintas profundidades dentro de la columna de agua vertical. Comprobaron que
en las latitudes bajas cercanas al ecuador, las especies actuales están
distribuidas verticalmente de forma más uniforme dentro de la columna de agua,
en comparación con las latitudes altas.
Esto sugiere que un factor clave del gradiente de diversidad
actual fue un aumento significativo de la diferencia de las temperaturas de la
superficie del mar entre las regiones de baja y alta latitud, y dentro de la
columna de agua, a partir de hace 15 millones de años. Las aguas más cálidas de
los trópicos pudieron albergar una gama más amplia de hábitats de temperaturas
diferentes y nichos ecológicos dentro de la columna de agua vertical, lo que favoreció
la evolución de un mayor número de especies.
Esto se ve corroborado por el hecho de que los trópicos
actuales son más ricos que los trópicos de épocas más cálidas del pasado (como
el Eoceno y el Mioceno), cuando apenas existía gradiente vertical de
temperatura en los océanos.
Además, el enfriamiento de las temperaturas marinas en
latitudes altas probablemente provocó la extinción de muchas poblaciones regionales
de especies, contribuyendo al gradiente de diversidad moderno.
Los foraminíferos planctónicos son originarios del Jurásico
Temprano y Medio (hace unos 170 millones de años). Se encuentran en los océanos
de todo el mundo -desde las regiones polares hasta el ecuador- y ocupan una
serie de nichos ecológicos en los dos kilómetros superiores de los océanos.
Como producen caparazones duros, pueden conservarse en
grandes cantidades. La abundancia mundial de foraminíferos planctónicos y su
excepcional registro fósil de los últimos 66 millones de años los convierten en
un grupo ideal para este estudio.
La doctora Erin Saupe, del Departamento de Ciencias de la
Tierra de la Universidad de Oxford y autora principal del estudio, explica que,
"al resolver cómo han variado los patrones espaciales de la biodiversidad
a través del tiempo profundo, proporcionamos una valiosa información crucial
para comprender cómo se genera y mantiene la biodiversidad a lo largo de
escalas de tiempo geológicas, más allá del alcance de los estudios ecológicos
actuales".
Por su parte, la profesora asociada Tracy Aze, de la Escuela
de la Tierra y el Medio Ambiente, Universidad de Leeds y coautora del estudio,
añade que, "aunque son tan pequeños que caben en la cabeza de un alfiler,
los foraminíferos planctónicos poseen uno de los registros fósiles a nivel de
especie más completos que conoce la ciencia".
"Nuestra investigación se basa en 60 años de recogida
de muestras en aguas profundas y en el diligente recuento y registro de cientos
de miles de especímenes por parte de científicos investigadores --prosigue--.
Es fantástico poder obtener resultados tan importantes sobre los factores que
determinan la distribución de las especies a lo largo del tiempo y hacer
justicia a este maravilloso archivo fósil".
El coautor del estudio, el docor Alex Farnsworth,
investigador asociado del Departamento de Ciencias Geográficas de la
Universidad de Bristol, subraya que "entender por qué en la historia
antigua las especies eran más diversas y abundantes cerca del ecuador y menos
cerca de los polos puede dar una idea importante de cómo las especies marinas,
como el plancton, podrían responder en el futuro".
Según explica, "estos diminutos organismos unicelulares
son un eslabón vital de la cadena alimentaria marina, por lo que estudiar sus
reacciones a los cambios climáticos puede ayudarnos a predecir mejor cómo se
verán afectados a medida que las temperaturas sigan subiendo con la creciente
aparición del cambio climático".
En su opinión, "esto puede tener grandes implicaciones
para las redes tróficas marinas, como las de peces y mamíferos acuáticos como
focas y ballenas, y podría servir para fundamentar futuras medidas de
protección de la vida marina y preservación de la biodiversidad".
europapress.es
