miércoles, 4 de julio de 2018

¿Compensa o no compensa?

Quizás sea éste uno de los temas más difíciles que he abordado desde que inicié la sección en abril de 2008, hace ya más de diez años. Pero yo mismo estaba pendiente de responderme a la siguiente pregunta: la mortalidad de fauna causada por el ser humano ¿es compensatoria o aditiva con respecto a las causas naturales? Es decir, ¿matamos lo que ya iba a morir de todas formas o se añade a la mortalidad natural? Y, sobre todo, ¿es este asunto importante para la conservación de especies y  poblaciones?

En los episodios catastróficos de mortalidad, como el vertido del Prestige en noviembre de 2002, nos sobrecogemos ante la avalancha de aves marinas petroleadas. La sociedad se siente dañada y miles de voluntarios arriman el hombro para limpiar las costas y rescatar a las aves aún vivas. Un acto, sin duda, noble y altruista que nos honra como especie. Pero ¿es también efectivo? Las poblaciones de aves marinas, ¿pueden irse al garete por el vertido de un petrolero? La respuesta es compleja y tenemos que recurrir al odioso “depende”.

Si el vertido afecta a las poblaciones reproductoras de esas aves marinas es probable que sus efectos sean muy graves. Dañará a los adultos residentes. Muchos de ellos pueden ser individuos con un gran valor reproductivo, calculado por el número de descendientes (hembras) que nacerían en el futuro a partir de una hembra actual. Además sabemos que en las poblaciones animales, aunque sean numerosas, sólo unos pocos individuos monopolizan la reproducción o tienen la suficiente condición física para dejar descendientes que sobrevivan y lleguen a reproducirse. Si esos pocos adultos mueren, el impacto sobre la población será elevado.

También hay que tener en cuenta el sistema de emparejamiento y si la mortalidad adulta es equiparable en ambos sexos. Por ejemplo, en caso de poliginia, cuando los machos fecundan a varias hembras, lo importante es la mortalidad femenina, porque basta con que queden unos cuantos machos para que la población remonte. Con esta idea en mente, sexamos hace años a los cormoranes moñudos conservados en los congeladores de los centros de recuperación de fauna de Galicia (1). Queríamos saber si un vertido de fuel podía ser un agente selectivo de mortalidad o si mata al tuntún. Lo que encontramos es que el vertido del Prestige fue un matarife selectivo. Aunque mató por igual a adultos e inmaduros,  se cebó en las hembras adultas. La explicación de un hecho tan sorprendente está en las fechas del siniestro. En noviembre, los machos pasan más tiempo que las hembras en tierra firme para defender los lugares de cría, mientras las hembras se alimentan en el mar. Por tanto, el vertido del Prestige afectó sobre todo a las hembras y eso complicó la recuperación de las colonias locales, ya muy maltrechas por la escasez de su principal presa, los lanzones, en unos fondos arenosos cubiertos de fuel.


Las nutrias europeas (Lutra lutra) carecen de depredadores y, si no les falta comida, sus poblaciones podrían soportar mayor impacto humano sin venirse abajo que otras especies de nutria que sí cuentan con depredadores (Foto del autor). 


Cruda realidad
Ahora bien, si analizamos el caso de alcas, araos y frailecillos, aves marinas no residentes, los resultados cambian drásticamente. Los inmaduros fueron los más afectados, ya que son los que nos llegan como invernantes desde las colonias del norte de Europa. El valor reproductivo de estos inmaduros es mucho menor que el de los cormoranes adultos residentes. Podría decirse que muchos de ellos son demográficamente redundantes o prescindibles. Vienen a ser una especie de seguro de vida para las poblaciones ante la pérdida de adultos reproductores. Las tasas de crecimiento de las colonias norteñas afectadas por la pérdida de miles de invernantes apenas se vieron alteradas. Gran parte de aquellas aves habrían muerto de forma natural, no tendrían acceso a la reproducción o sus crías no llegarían nunca a reproducirse. Da pena reconocerlo, pero así de dura es la realidad en colonias de aves sociales y longevas. De hecho, son colonias que se ven afectadas por mortandades masivas naturales, por ejemplo cuando un iceberg bloquea la entrada de una bahía y miles de pingüinos no pueden acceder a sus fuentes de alimento. Son eventos que suceden muy rara vez, claro. Pero se convertirían en un grave problema si su frecuencia aumentase o si nosotros causáramos catástrofes más a menudo. A Darwin ya le resultó sorprendente que fueran precisamente las aves marinas quienes forman las poblaciones más numerosas de aves cuando su esfuerzo reproductor por temporada suele ser bajo. La clave está en que la mortalidad también suele ser baja, o la supervivencia anual alta, según se mire.

La regulación de tales poblaciones ocurre de forma puntual en el tiempo, cuando sobreviene una de esas catástrofes locales que afectan a los adultos residentes de mayor valor reproductivo. Así pues, un vertido de crudo puede ser compensatorio o aditivo según dónde ocurra y la especie implicada. No hay una respuesta sencilla y universal. A veces un pequeño daño selectivo que afecte a elementos clave de las poblaciones puede ser muy perjudicial y, viceversa, una perturbación grande que no implique a esos individuos singulares puede no tener grandes repercusiones.

Conviene aclarar que no manejo conceptos éticos, ni considero el valor intrínseco de cada individuo en una población sino de la moneda que se emplea en la preservación de especies que es el destino de toda la población en bloque.

Caza de aves acuáticas
Es probable que algo parecido pueda decirse sobre la caza de patos. Para alguien que se ha criado en la Albufera de Valencia saber qué impacto puede tener la caza es una duda constante. Hay heterogeneidad dentro de las poblaciones de patos. Unos individuos son de buena calidad y otros no tanto. Si los que llegan a los vedados y son cazados son los de baja calidad, la caza podría tener un carácter compensatorio. Pero si se cazan los patos de mayor valor reproductivo, entonces tendría un carácter aditivo.

Para saber si la caza es selectiva o mata al azar habría que entrar en los vedados y determinar la edad y el sexo de las aves cazadas. Eso sí, dada la situación de la Albufera en las últimas décadas, es innegable que son más los patos beneficiados por la disponibilidad de hábitat y comida durante su invernada en el sur, que aquellos perjudicados por la caza. A mí no me gusta la estética de la caza de patos, aunque pueda disfrutar de un arroz con focha, y no soy sospechoso de defenderla por simpatía. Pero si nos atenemos a la cruda realidad, la caza de acuáticas permite mantener a la mayor parte de los patos invernantes en Valencia. Saber si el reciente declive de algunas especies en sus zonas de invernada se debe a los excesos de la caza o a otras razones más globales, como la renuncia a migrar del norte al sur debido al calentamiento global, es un tema que requiere estudio (2). Pero sospecho que la respuesta no será sencilla ni universal y que variará según la zona y la especie en cuestión.

Nutrias y atropellos
Muchas nutrias mueren atropelladas en las carreteras, hasta tal punto que se ha convertido en su principal factor de mortalidad no natural. Atrás quedaron los tiempos en que eran perseguidas por sus pieles o se veían afectadas por la contaminación del agua. Tratar de paliar esta mortalidad es muy loable y a mí, por ejemplo, no me gusta nada que atropellen a “nuestras” nutrias allí donde las estudiamos. Pero habría que ver cuán relevante es que mueran de esa manera a escala de poblaciones.

En el mundo hay trece especies de nutrias y muchas de ellas tienen enemigos directos, es decir, no son depredadores apicales. Por ahora, las nutrias euroasiáticas carecen de depredadores, ya que la gran fauna que podía comérselas desapareció a finales del Pleistoceno. En otras palabras, una especie regulada, al menos parcialmente, de arriba abajo, pasó a depender únicamente de la disponibilidad de alimento, es decir a un control de abajo arriba. Por tanto, los atropellos podrían equivaler a uno de esos depredadores (no selectivos) perdidos. No creo que llegue a tener un efecto comparable al de la persecución humana del pasado. Los atropellos podrían hacer que una zona concreta se convierta en un sumidero de nutrias errabundas, pero no acabarán con la expansión generalizada de la especie desde que los ríos están en mejor estado y no las cazamos. Pero, consideraciones biológicas al margen, tratar de evitar esos atropellos es un signo de civismo y una oportunidad educativa a explotar.

El tema es inagotable. Podríamos preguntarnos si es compensatoria o aditiva la mortalidad por contaminantes, si es más importante en poblaciones en crecimiento o estables e incluso si es defendible la labor de los centros de recuperación de fauna que rescatan pollos condenados a morir de manera natural (aspectos éticos, educativos, políticos y sociales aparte) (3). Mi predicción seguirá siendo la misma: cada caso será un mundo y cada respuesta requiere estudio. Además, seguro que esa respuesta no será sencilla y que variará según la especie y el lugar. La heterogeneidad, ya sea de especies, estrategias o respuestas, es la regla de la biosfera, por mucho que nos duela admitirlo.
  
Bibliografía

(1) Martínez-Abraín, A. y otros autores (2006). Sex-specific mortality of European shags after the Prestige oil spill: demographic implications for the recovery of colonies. Marine Ecology Progress Series, 318: 271-276.
(2) Martínez-Abraín, A. y otros autores (2016). Differential waterbird population dynamics after long-term protection: the influence of diet and habitat type. Ardeola, 63: 79-101.
(3) Estes, J.A. y Tinker, M.T. 2018. Rehabilitating sea otters: feeling good versus being effective. Páginas 128-134 en Kareiva et al. (Eds): “Effective conservation science: data not dogma”, Oxford University Press, New York. 
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miércoles, 30 de mayo de 2018

Pequeños mundos

Los naturalistas tenemos tendencia a fijarnos en cosas grandes. Animales y plantas que baten récords levantan pasiones, ya sean ballenas azules, secuoyas o dinosaurios. Sin embargo, nuestro mundo ha pertenecido, pertenece y pertenecerá siempre a los microbios.

A los que hemos crecido cerca del Mediterráneo nos parece normal que la arena del desierto del Sahara cubra de vez en cuando la carrocería de nuestros coches. El Sahara es inmenso y está cerca. Lo que quizá no tengamos tan presente es que esa arena cruza el Atlántico impulsada por el viento e incrementa la productividad primaria en algunas regiones marinas. Un efecto parecido al de los afloramientos de aguas frías y profundas que emergen cargadas de los nutrientes depositados por la gravedad en el fondo de las cuencas oceánicas.

Los componentes microscópicos del fitoplancton, al igual que las bacterias terrestres, necesitan hierro para multiplicarse y cuando les llega por vía aérea es recibido como un auténtico maná. Y no sólo eso: el polvo sahariano llega incluso hasta las selvas lluviosas del Amazonas y contribuye a enriquecer la productividad de aquellos bosques tropicales. Todo está relacionado. La circulación global del clima genera selvas lluviosas en torno al Ecuador y desiertos en latitudes un poco más altas, pues la humedad se queda en los trópicos y el aire llega seco a esas zonas desérticas. Así que los desiertos ayudan a que las selvas crezcan, creando un bucle positivo que se retroalimenta.

El poste publicitario de los barberos está sorprendentemente relacionado con la biología y la medicina. Tanto su forma como sus colores recuerdan el uso medieval de las sanguijuelas para practicar sangrías y aliviar ciertas enfermedades (foto: Bibi Santidrián).

Excesos de hierro
Las bacterias sienten predilección por el hierro y eso explica que un clavo oxidado resulte tan peligroso. A los bacilos del tétanos (Clostridium tetani) les encanta vivir ahí, pegados a una fuente de hierro en oxidación. Como última curiosidad sobre el hierro, destacaré la foto que ilustra estas páginas, un poste de barbero que sirve para recordarnos el importante papel que tuvieron antaño las sanguijuelas como herramienta de sangrado para aliviar enfermedades. La parte de arriba representa el recipiente donde se guardaban las sanguijuelas y la de abajo alude al cuenco donde se recogía la sangre. Las rayas blancas, rojas y azules imitan los vendajes que se dejaban secar al aire, manchados de sangre arterial o venosa. El poste en sí viene a ser el bastón al que se asían los pacientes para facilitar el flujo de sangre.

Este símbolo medieval nos habla del pasado glorioso de los barberos, que actuaban como cirujanos menores al ser ellos quienes disponían de herramientas afiladas. Pero también nos recuerda que el exceso de hierro es perjudicial para nuestra salud. A quienes padecen hemocromatosis una buena sangría a tiempo puede ser una bendición, incluso en el avanzado siglo XXI (1).

Bacterias fijadoras de nitrógeno
Analizar el funcionamiento interno de una planta nos obliga a hacernos muchas preguntas sobre su aparentemente extraña fisiología. De entrada, parece raro que la construcción de los tejidos vegetales dependa de la fijación de dióxido de carbono, un gas que escasea en la atmósfera, a pesar incluso de la quema de bosques y combustibles fósiles que con tanto ahínco practicamos. La explicación de ese extraño fenómeno quizá radique en que ese gas tenía una concentración más alta en la atmósfera primigenia, justo antes de que los ancestros de las cianobacterias inventasen cómo fabricar su cuerpo a partir del aire (2). El resultado de la invención de la fotosíntesis fue un incremento del porcentaje de oxígeno presente en la atmósfera y lo que hemos dado en llamar la Gran Oxidación.

Por otro lado, también resulta sorprendente que las células vegetales no alberguen bacterias simbiontes que emulen a los cloroplastos (también ellas antiguas bacterias de vida libre) pero especializadas en fijar nitrógeno, el gas más abundante en la atmósfera e imprescindible para la síntesis de proteínas y del ADN. Por el contrario, sólo algunas plantas (22 géneros en total, sobre todo leguminosas) cuentan con asociaciones bacterianas externas que forman nódulos en sus raicillas. Estas bacterias mantienen un ambiente anaerobio y son capaces de combinar el inerte nitrógeno (protegido por un enlace triple) con hidrógeno y oxígeno, de modo que las plantas puedan asimilarlo. Lo hacen gracias a una enzima denominada nitrogenasa que se inactiva en presencia de oxígeno.

Todo esto sugiere que el grupo de bacterias y arqueobacterias simbiontes de las plantas deben proceder de los tiempos en los que la atmósfera primigenia era rica en nitrógeno, como ahora, pero carecía de oxígeno. Lo más sorprendente de dicha relación es que las plantas saben qué nódulos de sus raíces están fijando nitrógeno a buen ritmo y cuáles no. A los que se portan bien les dan como recompensa parte de los azúcares sintetizados en la fotosíntesis y un poco de oxígeno para que puedan quemarlos en la respiración y obtener energía. Consiguen así que las bacterias establezcan una relación mutualista con las plantas y no se conviertan en meras parásitas. Para las bacterias esto último sería lo más deseable, pues se ajustaría sin duda a una estrategia evolutiva de mínima energía.

Plantas, bacterias y hongos en comunidad
La asociación con las bacterias no sólo ayuda a las plantas a crecer, sino a colonizar también medios pobres en nitrógeno y a competir con ventaja frente a otras especies que no se han reservado este as en la manga. Me pregunto qué encontrarían en concreto las bacterias en las leguminosas y unas pocas gramíneas. Es posible que sus respectivos sistemas radiculares ya fueran especialmente generosos en la donación de azúcares para granjearse los efectos positivos de las bacterias de vida libre y de ahí que se diese el salto a una relación más estrecha. Las leguminosas también son atractivas para los hongos que establecen relaciones simbióticas con sus raíces (micorrizas) y acaban creando una red de micelios que comunican a las plantas entre sí. De este modo intercambian entre ellas nutrientes, moléculas orgánicas, agua y señales químicas.

Si pensamos en todo lo anterior, resulta difícil seguir llamando individuo a una planta que cuenta con ayuda microbiana de diversos tipos y está conectada en red con otras plantas, sean o no de su misma especie. Considerar su supervivencia y fecundidad como pies individuales empieza a tener poco sentido. Comparar plantas que cuentan o no con tales ayudas nos llevaría al terreno de la selección de especies e incluso de categorías superiores como el género o incluso la familia. Asociarse con microbios puede ser una ventajosa innovación que conduce al éxito o, en caso contrario, al olvido eterno. Desde luego, gracias a sus microscópicos compañeros de viaje, el ser humano ha visto en esas plantas una buena fuente de alimento y por eso las ha extendido por el mundo entero. Detrás de todo ello se esconde la sombra de un mundo microbiano ancestral.

Bibliografía

(1) Martínez-Abraín, A. (2017). Desacoplados. Quercus, 373: 6-7.
(2) Martínez-Abraín, A. (2014). Cómo crear materia viva a partir de la nada. Quercus, 339: 6-8.
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viernes, 27 de abril de 2018

Fauna aburguesada


No somos los únicos habitantes de la biosfera con tendencia al aburguesamiento. El proceso global de urbanización del planeta está llevando a que haya cada vez más habitantes no humanos en las ciudades. De ahí que debamos preguntarnos por los efectos de la vida urbana, ya sean positivos o negativos, sobre la fauna.

Para los animales silvestres, los principales atractivos de una ciudad son la escasez de depredadores y la abundancia de alimento. También ayuda el hecho de que sean islas de calor en los meses fríos, como bien saben las lavanderas blancas que eligen los centros urbanos para instalar sus dormideros comunales. Es lógico pensar que estas condiciones aumenten las probabilidades de supervivencia de diversas especies. Por ejemplo, los petirrojos de los parques de Bélgica han dejado de migrar.

A veces, la cantidad de alimento que ofrece una ciudad puede llegar a ser descomunal. Hay zonas de Sheffield, en Inglaterra, con una densidad de diez comederos por hectárea. Dicho de otra manera: un comedero por cada nueve pájaros que pueden usarlo. En todo el Reino Unido se estima que hay unos doce millones de casas que ofrecen alimento a las aves (1). Los beneficios no sólo se reflejan en términos de supervivencia, sino también en un incremento del éxito reproductor. El número de cajas anidaderas instaladas en ese país de amantes de las aves se cifra en unos 4’7 millones. Una ayuda nada desdeñable cuando escasean los árboles viejos y llenos de orificios con huecos para criar.


El aporte antrópico de alimento a la fauna puede tener derivadas insospechadas (foto: Albaláfoto).


Ventajas e inconvenientes
Pero no todo son ventajas. Las avecillas urbanas, sometidas a otras presiones selectivas, ya no temen al ser humano. Es lo que en inglés se denomina conducta bold (2). El paquete genético de la conducta bold no sólo incluye perder el miedo a las personas, sino también una mayor capacidad de exploración y una mayor agresividad. Por lo tanto, aunque las fuentes artificiales de comida incrementen la fecundidad, también favorecen la mortalidad por conflictos territoriales.

En jerga ecológica, la dinámica de poblaciones de los pajarillos urbanos está mucho más cerca de la Estrategia r que de la Estrategia K. Es decir, basan su éxito en producir una alta descendencia, no en una larga vida de los progenitores. De manera que la conducta bold, como potenciadora de la fecundidad, se mantiene en la población con el paso del tiempo, a pesar de cobrarse un precio en términos de supervivencia.

El papel que pueda jugar la reducción de flujo genético en la  adaptación de las pequeñas y aisladas poblaciones urbanas de pajarillos no puede descartarse de antemano. Pero probablemente l mecanismo más frecuente que genera cambios en el fenotipo, incluida la conducta, esté más ligado a la actividad de los genes saltarines en el marco de un nuevo medio. A juzgar por la rapidez con la que se reflejan los cambios, las nuevas presiones ambientales que impone la ciudad tienen bases tanto genéticas como epigenéticas.


El medio urbano como trampa ecológica
Aunque las ciudades parezcan con frecuencia un buen destino (3), a veces engañan. Pueden convertirse en un “sumidero atractivo”, una trampa ecológica con graves consecuencias negativas para la persistencia a largo plazo de las poblaciones implicadas. Un caso típico es el de las efímeras, gráciles insectos alados que ponen sus huevos en el asfalto porque refleja horizontalmente luz polarizada, al igual que la superficie de un estanque. Un efecto trampa que ya cumplían en su día, de forma natural, los pozos de brea, pero que ahora es mucho más frecuente en carreteras asfaltadas que pasan cerca de ríos y lagos (4).

Los psicólogos han descrito como “efecto halo” nuestra inclinación a considerar fiable a una persona si de entrada nos causa buena impresión. Por ejemplo, las personas físicamente atractivas suelen ser juzgadas como buenas. Pero en el terreno de la biología hay otros efectos halo. Los córvidos suelen estar bien representados en la fauna urbana, al igual que algunas rapaces, y juntos crean un halo alrededor de las ciudades cuando depredan sobre los nidos de otras aves no vinculadas al ambiente urbano. Una inesperada consecuencia: la fauna de las ciudades, al igual que nosotros, explota su entorno rural. Como una laguna con respecto a su cuenca hidrográfica.

Envejecer en la ciudad
Otro ejemplo habitual de los riesgos que la vida urbana depara a los pájaros es que el ruido del tráfico les incita a modificar la frecuencia de sus cantos. Aunque falta por demostrar que eso se traduzca en algún perjuicio para sus poblaciones, ya sea a través del éxito reproductor o de su tasa de supervivencia. Sin embargo, no solemos reparar en el peligro que conlleva introducir en la naturaleza el peor de nuestros males: el envejecimiento generalizado.

Viejos los ha habido siempre, pero poblaciones llenas de viejos no. Es lo propio de una sociedad con baja tasa de mortalidad a edades tempranas. Si generalizamos la instalación de comederos y los llenamos de comida enriquecida con vitaminas, cabe esperar que aumente la supervivencia de las aves y la duración de sus vidas. La selección natural ha empujado hacia el futuro los efectos negativos del paso del tiempo todo cuanto le ha sido posible, de manera que la mayoría de los animales silvestres mueren sin llegar a manifestar síntomas de envejecimiento. Vivir ahí fuera es difícil y cualquier merma en las capacidades físicas se salda inmediatamente con la muerte. Sin embargo, si las aves consiguen alimento abundante y con poco esfuerzo es fácil que alcancen edades en las que sí se manifiesta el envejecimiento. No sería de extrañar que en nuestros parques y jardines vivieran carboneros y verderones con artrosis.

Este envejecimiento inducido me parece la razón de mayor peso para oponerse al uso masivo de comederos para aves urbanas. Exportar a la biosfera los males de nuestra multitudinaria vejez no es plato de buen gusto. Si los amantes de las aves fuesen conscientes de las implicaciones fisiológicas de sus bienintencionados actos, quizá se lo pensarían dos veces antes de encargar el próximo recambio de comida para el comedero de su jardín.

Futuros urbanos
En cualquier caso, parece que las ventajas pesan más que los inconvenientes. Nuestras ciudades cada vez acogen a más pájaros forestales que antes sólo veíamos en los bosques y, en cambio, escasean los gorriones. No creo que ambos hechos guarden necesariamente una relación directa de causa-efecto. Los gorriones vivieron tiempos gloriosos en el pasado, cuando estaban favorecidos por el mundo rural. Ahora que ese entorno ha venido a menos, y lo poco que queda se intensifica, los gorriones siguen un camino paralelo. Una prueba de que los gorriones citadinos no eran independientes del medio rural en el extrarradio. A medida que la urbanización avance y las ciudades sean más limpias y sostenibles, la barrera que aún las separa del mundo rural se hará más difusa y la fauna silvestre seguirá acercándose al asfalto. Ya hay conejos que crían encantados en los espacios abiertos de los parques urbanos, un medio que empieza a escasear en nuestros montes. Detrás vendrán los linces, como de hecho pasa en las ciudades californianas con los linces rojos (Lynx rufus) y los pumas (Puma concolor), o en Bombay con los leopardos (Panthera pardus). Habrá que volver aprender a convivir con ellos en cercanía.

Bibliografía

(1) Shanahan, D.F. y otros autores (2014). The challenges of urban living. En Avian urban ecology, 3-20. D. Gil, y H. Brumm (eds.). Oxford University Press. Oxford.
(2) Riyahi, S. y otros autores (2015). Combined epigenetic and intraspecific variation of the DRD4 and SERT genes influence novelty seeking behavior in great tit Parus major. Epigenetics, 10: 516-525.
(3) Leston, L.F.V. y Rodewwald, A.D. (2006). Are urban forests ecological traps for understory birds? An examination using Northern cardinals. Biological Conservation, 131: 566-574.
(4) Kriska, G. y otros autores (1998). Why do mayflies lay their eggs en masse on dry asphalt roads? Water-imitating polarized light reflected from asphalt attracts Ephemeroptera. Journal of Experimental Biology, 15: 2.273-2.286.
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lunes, 26 de marzo de 2018

Tendiendo puentes


A menudo, las teorías científicas no sólo se adoptan como verdades absolutas, sino que pueden llegar a convertirse en dogmas, equiparables a un postulado religioso. Sin embargo, la historia nos enseña a ser humildes y a mantener la mente abierta: con el paso del tiempo, esas teorías sufren modificaciones o simplemente son sustituidas por otras. Pero no han sido inútiles. Avanzamos subiéndonos a hombros de gigantes y siempre hay algo que rescatar.

Siendo, como soy, inequívocamente darwinista, me satisface comprobar que cualquiera de los grandes personajes que propusieron teorías evolutivas antes que Darwin tenían algo de razón. Las ideas de Darwin no surgieron de la nada, sino que se inspiraron necesariamente en lo que otros habían pensado antes, aunque fuera para darle la vuelta al razonamiento. Por eso me parece una postura anticientífica que los defensores acérrimos de Darwin ridiculicen a sus antecesores. Es una lección que aprendí hace tiempo gracias al gran paleontólogo estadounidense Stephen Jay Gould (1941-2002).

También me parece pobre dejar de lado las hipótesis que tratan de explicar o matizar la evolución humana desde otra perspectiva algo distinta a la que hoy admite la ciencia. Aunque sean erróneas en su conjunto, es posible que pueda extraerse de ellas alguna utilidad. Quizá lo más justo sería decir que todas las explicaciones científicas tienen una cuota mayor o menor de verdad, en lugar de considerarlas rotundamente verdaderas o rotundamente falsas. En cualquier caso, no es un buen camino para avanzar hacia el entendimiento mutuo de visiones diferentes, lo cual debería ser una meta deseable por la humanidad y por la ciencia.

Mono narigudo (Nasalis larvatus) en las selvas de Borneo. Las selvas inundadas del Mioceno pudieron ser una presión selectiva para la evolución del bipedismo humano anterior al paso a la sabana. Foto internet. 

¿Un pasado acuático?

Por ejemplo, cuando leo acerca de la llamada “hipótesis del simio acuático” siempre pienso que algunas partes podrían ser incorporadas al paradigma vigente sin demasiados aspavientos. La AAH, así conocida por las siglas en inglés de Aquatic Ape Hypothesis, fue propuesta por el académico alemán Max Westenhofer en 1942 y reformulada por Alister Hardy en 1960. A mi entender, la hipótesis se equivoca al suponer que la fase acuática de nuestro linaje, anterior a la radiación de los Australopithecus, tuvo lugar en la costa africana, lejos de las selvas. Podría haber ocurrido que las florestas africanas de finales del Mioceno fuesen parecidas a las actuales selvas lluviosas de Borneo, donde habita el mono narigudo (Nasalis larvatus), una especie capaz de erguirse sobre sus patas traseras. En tales ambientes hay presiones selectivas que favorecen la postura bípeda, por ejemplo para vadear la selva cuando está inundada. Hace más de 4 millones de años, tal vez los precursores de Ardipithecus ramidus, nuestro ancestro forestal y bípedo de las selvas húmedas del Plioceno, habrían sido ya medio bípedos en el Mioceno, no sobre las ramas de los árboles, sino al atravesar el bosque con el agua por la cintura.

Esa influencia acuática del pasado también podría explicar nuestra facilidad para acumular grasa subcutánea, los famosos michelines. Es un rasgo extraño en los primates, pero habitual entre los mamíferos acuáticos o semiacuáticos de pelo corto, como focas, delfines, hipopótamos o tapires, que les ayuda a regular la temperatura corporal. Quizás esa característica fue cooptada (reciclada) más adelante en la sabana con fines distintos a los iniciales, como la acumulación de reservas para hacer frente a los periodos de escasez en un ambiente poco predecible. Es decir, una cosa no excluye a la otra.

Sin embargo, no creo que el enorme desarrollo del cerebro en nuestro linaje tenga nada que ver con esa posible vida semiacuática en las selvas lluviosas. Parece estar más bien ligado al consumo de carne y carroña en la sabana, así como con la reducción de los intestinos en consonancia con tal cambio de dieta.

Adaptados al agua

En cambio, sí parece convincente que esa vida medio acuática favoreciera la pérdida de pelo en todo el cuerpo. Salvo en la cabeza, donde de hecho crece de forma continua para satisfacción de los propietarios de peluquerías. Actualmente no tenemos una explicación para ese rasgo, aparte de la socorrida selección sexual, es decir, que entrara dentro de las preferencias de las hembras, aunque el pelo crece continuamente tanto en hombres como en mujeres. La opción de que las guedejas sirviesen como asidero para las crías en el agua me parece una presión selectiva de peso, sobre todo si se tienen las manos ocupadas en nadar y hay poco pelo al que asirse en el resto del cuerpo.

No es difícil imaginar un pasado acuático cuando comprobamos lo bien que nos defendemos al nadar y bucear. O lo naturales que parecen los partos acuáticos. Incluso nuestros propios bebés han conservado el reflejo de zambullida. Además, el vello de nuestro cuerpo ha adoptado una disposición hidrodinámica y también son sospechosos esos extraños pliegues de piel que tenemos entre los dedos. Parece que en el pasado el agua jugó un papel más importante en nuestras vidas diarias que en la actualidad.

Algo que, curiosamente, no compartimos con el linaje que desembocó en los bonobos y chimpancés. Dos especies, por cierto, que pudieron evolucionar por separado gracias a estar separadas por una gran barrera acuática: el río Congo.

Como bien sabemos, en realidad no hace falta un río tan grande. Basta con poner un foso con agua para que nuestros primos hermanos se circunscriban al espacio que tienen asignado en los zoológicos. Algo impensable para los humanos.

Posibles ancestros

El primate extinto cuyo estilo de vida quizá fuera más compatible con los hábitos acuáticos aquí imaginados sería Oreopithecus bambolii. Los restos de este hominoideo, que vivió en el Mioceno, hace unos 8 millones de años, han sido hallados en la Toscana italiana, Cerdeña y África oriental (1). Además de preferir hábitats pantanosos, mostraba ciertas adaptaciones para el bipedismo y tenía los colmillos reducidos, como Ardipithecus (2). Sin embargo, aunque Oreopithecus suele clasificarse dentro de la familia de los homínidos, se incluye en una rama que se desgajó de nuestro linaje antes de que lo hicieran los orangutanes. Por lo tanto, no parece que fuera el supuesto ancestro semiacuático que buscamos. Pero, ¿quién sabe cuántos fósiles de primates de aquel lejano periodo están esperando a ser descubiertos? O si su incierta posición taxonómica actual es correcta o no.
Sólo el tiempo nos dirá si la hipótesis del antepasado acuático llega a verse apoyada por las evidencias fósiles. De momento, sólo se basa en especulaciones a partir de nuestros rasgos fisiológicos y anatómicos. Tampoco sabemos tanto sobre los primates que vivían hace entre 8 y 6 millones de años como para descartar nada de manera categórica. Me parece una postura más saludable dejar la puerta entreabierta y que el tiempo juzgue.

El valor de la evidencia

No tengo ningún interés en defender la hipótesis del simio acuático. Tan negativa me parece la postura de sus detractores más furibundos como la de sus defensores acérrimos. Solamente me he servido de este ejemplo para demostrar que, cuando hablamos de ciencia, siempre es preferible dejar puertas y ventanas abiertas. En otras palabras, es sano dudar y alejarse de posturas dogmáticas o excluyentes. Como sostenía el propio Gould, conviene dejar que las evidencias manden y sacudirse los modelos mentales establecidos. A pesar de que, por desgracia, suele suceder lo contrario.

Un ejemplo no tan distante, pero sí reciente, es el del gran atleta Usain Bolt. Resulta que el velocista más rápido de la historia corre de manera asimétrica: una de sus piernas pisa con más fuerza en el suelo que la otra. En lugar de plantearse que la asimetría parece ser buena para correr deprisa (evidencia), los expertos en biodinámica especulan con que Bolt podría haber corrido incluso más rápido si alguien le hubiera enseñado a correr simétricamente (modelo mental pre-establecido).

Si siguiéramos aferrados a la idea clásica de que las formas circulares y esféricas son perfectas y por ello las más deseables, jamás habríamos descubierto que la órbita de los planetas alrededor del sol es una impura e indeseable elipse, o que la Tierra misma tiene poco de esférica, incluso sin retirar el agua de los océanos. En definitiva, dejemos que las evidencias hablen por sí mismas y, si van en contra de nuestros modelos, más vale atenderlas y no tratar de encajarlas con calzador en el paradigma vigente. Aunque, claro, aún es peor aún hacerlas desaparecer escondiéndolas debajo de la alfombra.

Bibliografía

(1) Rosas, A. (2016). La evolución del género Homo. CSIC y Libros de la Catarata. Madrid.
(2) Rosas, A. (2015). Los primeros homininos: paleontología humana. CSIC y Libros de la Catarata. Madrid.

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martes, 27 de febrero de 2018

El tercer ojo

Han corrido ríos de tinta sobre la existencia de un tercer ojo que los humanos tendríamos hacia la mitad de la frente. Un ojo místico, capaz de dotarnos de clarividencia y unas extraordinarias capacidades perceptivas. Pero quizá este concepto esotérico derive de la observación –y posterior tergiversación– de la naturaleza, donde sí hay animales dotados de un tercer ojo.

El ojo parietal es una parte del sistema nervioso central con capacidades fotorreceptoras. Está asociado a la glándula pineal, que se asoma al exterior a través de un orificio en el cráneo. Esta estructura regula tanto el ritmo circadiano como la producción de hormonas vinculadas con la termorregulación en numerosas especies de peces, anfibios y reptiles, aunque está ausente en aves y mamíferos.

De todos modos, la glándula pineal sí que existe en el cerebro de aves y mamíferos, aunque ahora sólo recibe estímulos luminosos a través de los ojos. Esta glándula, llamada pineal porque tiene forma de piña (aunque es del tamaño de un grano de arroz), produce una hormona denominada melatonina que regula nuestro ciclo diario de sueño y vigilia, entre otras importantes funciones. Bien lo saben quienes están obligados a embarcarse en rápidos vuelos transoceánicos y toman melatonina para recuperarse de los perniciosos efectos del síndrome de los husos horarios o jet lag. La oscuridad estimula la producción de melatonina, mientras que la luz la inhibe.

Cabeza de lagartija serrana (Iberolacerta monticola) con una flechita que indica la localización del ojo parietal o tercer ojo (foto: Pedro Galán).


Un órgano relicto
La ausencia de ojo parietal en aves y mamíferos sugiere que ambas clases animales descienden de reptiles endotermos que carecían de ese rasgo. También es posible que lo perdieran posteriormente en el curso de la evolución al desarrollar su capacidad de mantener el cuerpo caliente al margen de la temperatura exterior (endotermia). Por lo que sabemos, los ancestros reptilianos de los actuales mamíferos perdieron el ojo parietal hace casi 250 millones de años (1), lo cual apoya la primera hipótesis. Es decir, que los mamíferos actuales proceden de ancestros reptilianos que ya eran de sangre caliente. Por tanto, la actual glándula pineal de los mamíferos habría cambiado su primitiva función fotorreceptora por la endocrina, aunque permanece como testigo de un pasado anterior a la evolución de la endotermia en nuestros lejanos ancestros reptilianos.

Todo esto también nos indica que los mamíferos son un grupo monofilético, es decir, que todos ellos derivan de un solo grupo de reptiles endotermos, concretamente los terápsidos. Por poner un ejemplo contrario, los saurios (lagartos, iguanas, salamanquesas, eslizones) no son un grupo monofilético. Forman una agrupación artificial que engloba a reptiles de apariencia similar pero que proceden de diferentes orígenes evolutivos. De hecho, algunos saurios están más emparentados con las serpientes que con otros saurios. Y, por añadir otro ejemplo, los cocodrilos, que parecen lacértidos gigantes, tienen un ancestro común más próximo a las aves que a los lagartos.

Sabemos que las aves evolucionaron a partir de los dinosaurios terópodos que vivían hace entre 200 y 145 millones de años en el periodo Jurásico. Pero hace 90 millones de años había aves con ojo parietal, las del género Melovatka, lo que sugiere que aquí sería más adecuada la segunda hipótesis, es decir, que las aves evolucionaron a partir de reptiles ectotermos y desarrollaron posteriormente su endotermia. Parece que las aves son monofiléticas y que derivan todas ellas de los dinosaurios Saurisquios, lo cual implicaría que al principio todas las aves eran ectotermas. En cualquier caso, cada vez resulta más difícil establecer una barrera entre reptiles y aves, sobre todo a raíz de los recientes y abundantes hallazgos de reptiles fósiles emplumados en las canteras chinas de la provincia de Liaoning. En España también se han encontrado restos de aves muy primitivas, caso de Iberomesornis en el yacimiento de Las Hoyas (Cuenca), que tenía el tamaño de un gorrión.

Especies actuales con tercer ojo
El ojo parietal puede observarse hoy en numerosas especies de lagartijas, ranas y sapos. También en muchos peces, ya sean cartilaginosos (como los tiburones) u óseos (como el atún). Por lo que respecta a la fauna ibérica, según me cuenta el herpetólogo gallego Pedro Galán, una enciclopedia viviente donde las haya, el ojo parietal está presente en prácticamente todos nuestros saurios. Puede apreciarse en cualquier especie de lagartija, así como en luciones y eslizones. En el caso de los lagartos es más difícil, pues queda oculto por el desarrollo de placas óseas de refuerzo u osteodermos. De cualquier forma, hace falta una lupa para localizar el famoso tercer ojo y podemos identificarlo como un circulillo que aparece en la placa interparietal.

En los anfibios es mucho menos patente, pues queda cubierto por la piel en la mayoría de las especies modernas. Las salamandras conservan una estructura menos derivada con respecto a la ancestral que se denomina glándula paripineal.

Siempre que se habla de ojos pineales es obligado referirse a los tuátaras, que son unos reptiles muy especiales. Se parecen a las iguanas, pero tienen muy poco que ver con ellas. Proceden de reptiles que habitaban en el antiguo súper continente de Gondwana y hoy sólo existen en algunas islas cercanas a Nueva Zelanda. Como buenos fósiles vivientes, cuentan con un ojo parietal especialmente desarrollado. El agujero pineal del cráneo es proporcionalmente grande y el tercer ojo cuenta con cristalino y retina, ¡nada menos!

Endotermos con reminiscencias reptilianas
Dado que la glándula pineal sigue alojada en el interior de nuestro cráneo, podríamos tomarnos la licencia de proponer que, aunque seamos endotermos, todavía conservamos viva una parte de nuestro pasado ectotermo reptiliano. Yo, al menos, me acuerdo mucho de los tuátaras y su gran atracción por la luz cada vez que las nubes ciegan el sol en las costas de Galicia y me embargan humores melancólicos debido a mis bajos niveles de melatonina.

Como nunca hay que desaprovechar la ocasión para acabar con un mito, arremeteré como broche final contra de la extendida creencia popular de que Suecia es el país europeo con mayor porcentaje de suicidios debido al mal tiempo. Al parecer y según datos de 2008, los primeros puestos en tan peliagudo asunto corresponden a Kazajistán, Estonia, Moldavia y Polonia. Suecia es sólo la quinta potencia mundial. Malos países todos ellos para ser reptil, sobre todo de gran tamaño pues a mayor volumen corresponde proporcionalmente menor superficie exterior y la superficie es vital para los que viven del sol.

Agradecimientos
Estoy en deuda con Pedro Galán por revisar un borrador de este artículo. La foto que lo ilustra también es suya.

Bibliografía

 

(1) Benoit, J. y otros autores (2016). The sixth sense in mammalian forerunners: variability of the parietal foramen and the evolution of the pineal eye in South African Permo-Triassic eutheriodont therapsids. Acta Paleontologica Polonica, 61: 777-789.

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martes, 30 de enero de 2018

Pensamiento metapop

No, no estoy inventando un nuevo estilo de música que vaya más allá del pop. Uso metapop como abreviatura nemotécnica de metapoblación. Trataré de demostrar aquí lo importante que es el pensamiento metapoblacional –asumir que muchas especies se estructuran espacialmente en conjuntos de poblaciones que mantienen contacto entre sí– para resolver problemas reales en ecología aplicada.

Cuando lidiamos con nuestros problemas comunes, primero tendemos a pensar en la posibilidad más sencilla, es decir que la causa sea de origen local. Si vemos que un pueblo pierde sus habitantes deducimos que algo va mal allí. Puede ser, pero también es posible que en otro sitio las cosas vayan mejor y la gente se marche en busca de nuevas oportunidades. Como hemos visto en varias ocasiones, bueno y malo son conceptos relativos, no absolutos.

El caso es que sacamos las mismas conclusiones cuando nos enfrentamos a los problemas de la fauna. Seguramente tiene sentido que sea así, pero en muchos casos no es garantía de acertar. Por ejemplo muchas aves realizan dispersiones durante la fase juvenil o ya de adultas, en busca de alimento, pareja o territorios de cría. Esas dispersiones pueden deberse a procesos locales, como la escasez local de recursos o el exceso de individuos, pero también pueden responder a que las condiciones sean mejores en otro sitio, como decía al principio para el caso humano. En tal situación, los componentes de la población, que continuamente prospectan el entorno e intercambian información, deciden hacer las maletas y largarse del pueblo a la ciudad tras el efecto llamada.

A veces lo que sucede es una combinación de ambas cosas. Una perturbación local causada por nosotros es la que dispara el abandono, pero a eso se une que en otros sitios las condiciones hayan mejorado y entonces sea atractivo trasladarse. Si en todas partes la situación fuera mala no quedaría otra que capear el temporal, aguantar las molestias y quedarse, haciendo frente a los problemas locales. Analicemos un par de casos detectivescos para ver cómo el pensamiento metapoblacional puede ser una fuente de inspiración para resolver problemas ecológicos, en el caso de especies coloniales y con alta capacidad de dispersión.

Macho en vuelo de aguilucho cenizo (Circus pygargus). Para entender la dinámica local de una especie, con poblaciones estructuradas en el espacio, es preciso pensar a escala regional, como se ha visto en la Comunidad Valenciana (foto: Lluc Semis Gasol).

El desplome del arao ibérico
En un estupendo trabajo, publicado hace más de diez años en la revista Biological Conservation, un equipo de investigadores de la Universidad de Vigo demostró que la práctica extinción del arao (Uria aalge) en Galicia y Portugal no se debió al efecto del calentamiento global sobre los pequeños peces pelágicos, su principal fuente de alimento (1). Llegaron a esta conclusión después de estudiar el desembarco de pescado en lonjas durante el periodo de declive de los araos: 1960-1974. Un resultado que contradecía la creencia popular de que el rápido descenso de los araos se debía a falta de alimento. Dicho trabajo propone como razón última del declive un descenso en la supervivencia local, no en la reproducción, debido sobre todo a la caza ilegal y al uso de redes de pesca de material sintético. Es cierto que aquella época coincidió con el cambio a las redes sintéticas, pero no hay evidencia de que las casi 20.000 aves presentes en el noroeste peninsular a principios del siglo XX acabaran muriendo.

Por otro lado, los urbanitas armados de aquella época –así nació el concepto de “escopetero” frente al de cazador– disparaban desde embarcaciones a alcas y cormoranes en el interior de las rías, mientras que los araos pasaban más tiempo forrajeando en el mar. Pero cabe otra posibilidad. Los cambios en la supervivencia local que detectan los modelos siempre pueden ser mortalidad real o por contra mortalidad aparente, es decir, dispersión. En cualquiera de los dos casos la población local baja. Recientemente propuse que los impactos humanos de aquellas décadas pudieron ser un desencadenante de la dispersión en masa de los araos hacia mejores colonias en el Reino Unido (2). Bien mirado, era una situación extraña la de los araos ibéricos, ya que les gusta criar en colonias muy numerosas que les ofrecen ventajas a la hora de localizar alimento, encontrar pareja o defenderse de los depredadores. Además, no existen evidencias de la presencia de esta especie en la Península Ibérica antes de finales del siglo XIX (3), así que quizá alguna situación desfavorable empujase hacia el sur de Europa a unos cuantos cientos de araos desde alguna gran colonia norteña y cuando las cosas empezaron a ponerse mal aquí abajo decidieran poner fin a esa aventura.

Demostrar esto no es posible con la información que tenemos. No hay aves peninsulares marcadas que pudieran recuperarse más tarde, porque el anillamiento científico apenas había comenzado en España y Portugal. Pero es una posibilidad que no puede descartarse y que, a mi entender, resulta más parsimoniosa, más verosímil, que la muerte de todas las aves (4). Una explicación, además, encuadrada en el pensamiento metapoblacional, que no busca todas las causas a escala local.

Los aguiluchos cenizos del humedal
El otro ejemplo está protagonizado por los aguiluchos cenizos (Circus pygargus) de la Comunidad Valenciana. Ocupan allí dos tipos de ambientes muy diferentes: unos crían en el interior de la provincia de Castellón, en coscojares espontáneos recuperados tras los incendios forestales de los años setenta, mientras que otros se reproducen en humedales costeros de Castellón y Alicante que son espacios protegidos. En principio, los aguiluchos del interior ocupan un hábitat más parecido a los ambientes esteparios de los que procede la especie. A esta población le va bien y además ha logrado extenderse hasta la vecina Tarragona. Por su parte, la población costera del Prat de Cabanes-Torreblanca (Castellón) creció vertiginosamente desde las 5 parejas censadas en 1987 hasta las 37 del año 1999.

Pero a partir de ese año los aguiluchos empezaron a decaer, de modo que la curva total describe una parábola. También aquí, las razones del declive se han buscado localmente. Los principales sospechosos son los cambios en el uso del suelo y la interrupción de prácticas tradicionales, como la quema de vegetación palustre, tras la declaración del espacio como parque natural. También se han barajado causas regionales, como el aumento de los jabalíes tras el abandono generalizado del medio rural, o incluso globales, como alteraciones en los regímenes de lluvias primaverales a causa del cambio climático. Sin embargo, si uno compara la curva total de crecimiento de la especie en la Comunidad Valenciana, separando las parejas del matorral de las parejas del humedal, se ve claramente que las segundas declinan y las primeras crecen hasta alcanzar una meseta. Un razonamiento de suma cero nos lleva a pensar que las poblaciones del interior crecen gracias a que las costeras decrecen. Es decir porque hay movimiento de aves en un solo sentido. ¿A qué puede deberse? ¿No están cómodas dentro de los espacios protegidos?

Sin duda, hay una parte debida a causas locales y los cambios en el uso del suelo probablemente han hecho que los humedales resulten ahora menos atractivos. Pero para irse a otro sitio primero hay que tener dónde ir y, si es posible, que sea mejor que el anterior. Las condiciones del matorral son mejores desde que la gente ya no vive allí y, de hecho, la colonización de los humedales fue forzada por el impacto humano en las zonas preferidas de los aguiluchos. Los extensos incendios de los años setenta les dejaron sin hábitat adecuado para criar y las zonas húmedas, con su vegetación halófila, aparecieron como una alternativa. Ahora que las condiciones han empeorado en el humedal y, sobre todo, son mejores en sus ambientes originales, toca hacer las maletas de nuevo.

Así pues, la tendencia decreciente de los aguiluchos cenizos en los humedales no debe percibirse como algo negativo, sino como un signo de mejora de las condiciones regionales para la especie. Salen del refugio. Se liberan de presiones del pasado. Si sólo nos centramos en las causas locales percibiremos el declive como una pérdida. Pero si usamos el pensamiento metapoblacional nuestra visión da un giro copernicano. Hay parches peores y mejores cuando las poblaciones se estructuran en el espacio. Y además esa situación no es fija en el tiempo, sino que los peores de hoy pueden ser los mejores de mañana. O viceversa. Así pues, pensemos globalmente. ¡Y actuemos donde buenamente se pueda!
  
Bibliografía

(1) Munilla, I.: Díez, C. y Velando, A. (2007). Are edge bird populations doomed to extinction? A retrospective analysis of the common guillemot collapse in Iberia. Biological Conservation, 137: 359-371.
(2) Martínez-Abraín, A. (2015). Are edge bird populations doomed to extinction? A response to Munilla et al. Biological Conservation, 191: 843-844.
(3) Tait, W. C. (1887). On the birds of Portugal. Ibis 5: 372-400.
(4) Munilla, I. y Velando, A. (2015). The Iberian guillemot population crash: a plea for action at the margins. Biological Conservation, 191: 842.
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