El huracán Dorian es el último ejemplo de una tendencia aterradora. Los fenómenos meteorológicos extremos son cada vez más frecuentes, más severos y más generalizados como consecuencia del cambio climático. Una nueva investigación de la Universidad de Washington en St. Louis proporciona nuevas ideas importantes sobre cómo las diferentes especies pueden funcionar bajo esta nueva normalidad.

Ante un cambio sin precedentes, los animales y las plantas están luchando para ponerse al día, con resultados mixtos. Un nuevo modelo desarrollado por Carlos Botero, profesor asistente de biología en Artes y Ciencias, y Thomas Haaland, anteriormente un estudiante graduado en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Noruega, ayuda a predecir los tipos de cambios que podrían conducir a una especie dada a la extinción.

El estudio, publicado el 27 de septiembre en la revista Ecology and Evolution, desafía la idea de que las especies previamente expuestas a condiciones más variables tienen más probabilidades de sobrevivir a eventos extremos.

“Es difícil predecir cómo responderán los organismos a los cambios en eventos extremos porque estos eventos tienden a ser, por definición, bastante raros”, dijo Botero. “Pero podemos tener una idea bastante buena de cómo una especie dada puede responder a los cambios actuales en este aspecto del clima, si prestamos atención a su historia natural y tenemos alguna idea del régimen climático que ha experimentado en el pasado”. “

Los investigadores en el laboratorio de Botero utilizan una variedad de herramientas de la ecología y la biología evolutiva para explorar cómo la vida, desde las bacterias hasta los humanos, hace frente y se adapta a los cambios ambientales repetidos.

Para el nuevo estudio, Botero trabajó con su antiguo alumno Haaland, ahora becario postdoctoral en la Universidad de Zúrich en Suiza, para desarrollar un modelo evolutivo de cómo las poblaciones responden a extremos ambientales raros. (Piense: inundaciones de 500 años.) Estos eventos raros pueden ser difíciles de evolucionar porque es difícil adaptarse a los peligros que casi nunca se encuentran.

A través de simulaciones por computadora, Haaland y Botero descubrieron que ciertos rasgos y experiencias surgieron como indicadores clave de vulnerabilidad.

Las especies que se reproducen una sola vez en su vida tienden a desarrollar comportamientos o morfologías conservadoras, como si esperaran experimentar un extremo ambiental cada vez.

En contraste, las especies en las que un solo individuo puede reproducirse varias veces y en diferentes contextos (por ejemplo, un pájaro que anida varias veces en una estación y en diferentes árboles), la evolución favorece el comportamiento como si los extremos ambientales simplemente nunca ocurrieran.

La idea clave de este nuevo modelo es que las especies que pertenecen a la primera categoría “conservadora” pueden adaptarse fácilmente a extremos más frecuentes o generalizados, pero tienen problemas para adaptarse cuando esos extremos se vuelven más intensos. Lo opuesto es cierto para las especies en la última categoría, “sin preocupaciones”.

Haaland y Botero también descubrieron que los factores que aceleran la evolución de los rasgos generalmente obstaculizan, en lugar de favorecer, la adaptación a eventos de selección poco frecuentes. Parte de la razón: las altas tasas de mutación tienden a facilitar el proceso de adaptación a las condiciones normales durante los largos intervalos entre extremos ambientales.

“Nuestros resultados desafían la idea de que las especies que han estado históricamente expuestas a ambientes más variables son más adecuadas para hacer frente al cambio climático”, dijo Botero.

“Vemos que los cambios simples en el patrón y la intensidad de los extremos ambientales podrían ser letales incluso para las poblaciones que han experimentado eventos similares en el pasado. Este modelo simplemente nos ayuda a comprender mejor cuándo y dónde podemos tener un problema”.

El marco simple que describen Haaland y Botero se puede aplicar a cualquier tipo de extremo ambiental, incluidas inundaciones, incendios forestales, olas de calor, sequías, períodos fríos, tornados y huracanes, todos los cuales podrían considerarse parte de la “nueva normalidad” en cambio climático.

Tome el calor extremo como ejemplo. El modelo se puede utilizar para predecir qué sucederá con las especies animales o vegetales cuando haya más olas de calor, cuando las olas de calor duren más o cuando las olas de calor típicas afecten áreas más grandes.

“Las regiones en las que las olas de calor solían ser raras y desiguales probablemente albergan principalmente especies que no exhiben adaptaciones visibles al calor extremo”, dijo Botero. “Nuestro modelo indica que las mayores amenazas de extinción en estos lugares particulares serán, por lo tanto, olas de calor más frecuentes o generalizadas, y que las especies de mayor preocupación en estos lugares serán las endémicas y las especies con pequeña distribución geográfica”.

“Por el contrario, se puede esperar que las áreas en las que las olas de calor fueron históricamente comunes y generalizadas alberguen especies que ya exhiben adaptaciones para el calor extremo”, agregó Botero. “En este caso, nuestro modelo sugiere que los habitantes típicos de estos lugares probablemente sean más vulnerables a temperaturas más altas que a las olas de calor más largas o más extendidas”.

El nuevo modelo brinda a los administradores de vida silvestre y a las organizaciones de conservación una visión de las vulnerabilidades potenciales de diferentes especies en base a evaluaciones relativamente simples de sus historias naturales y entornos históricos.

Por ejemplo, un estudio de 2018 realizado por Colin Donihue, becario postdoctoral visitante de la Universidad de Washington, descubrió que los lagartos Anolis en el Caribe tienden a desarrollar dedos más largos y extremidades más cortas en respuesta a los huracanes porque estos rasgos los ayudan a aferrarse mejor a las ramas durante los fuertes vientos. El nuevo modelo sugiere que si bien es poco probable que estos lagartos se vean afectados por huracanes más frecuentes, sus poblaciones pueden enfrentar una amenaza significativa de extinción si los huracanes futuros se vuelven más intensos. Una posible solución a este problema podría ser proporcionar refugios para vientos en toda la isla para permitir que partes de la población escapen vientos de muy alta intensidad, sugirió Botero.

“Si bien es poco probable que esta simple acción de conservación cambie completamente el equilibrio de una respuesta evolutiva ‘conservadora’ a una ‘despreocupada’ a eventos extremos, sin embargo, puede reducir la vulnerabilidad más fuerte de estas poblaciones de lagartijas ‘conservadoras'”, dijo Botero. “Podría simplemente comprarles suficiente tiempo para acumular suficientes cambios evolutivos en los dedos de los pies y las extremidades para satisfacer las nuevas demandas de su hábitat alterado”.

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