Investigadores del CREAF aportan nuevas respuestas a un debate científico de 200 años de historia

¿Por qué el número de especies de plantas, animales y otros seres vivos es máximo en latitudes ecuatoriales y disminuye progresivamente a medida que nos desplazamos hacia los polos? Esta pregunta fue identificada por la revista Science como una de las 25 preguntas clave para la investigación científica del futuro. 

Investigadores del CREAF han aportado nuevas respuestas a esta pregunta clave sobre la distribución de la biodiversidad, en un artículo publicado en Global Ecology and Biogeography. La pregunta la  formuló en 1799 Alexander Von Humboldt, uno de los exploradores y naturalistas más reconocidos del siglo XVIII, en el curso de su expedición por América del Sur. Charles Darwin y Alfred Wallace, los padres de la teoría de la evolución, intentaron responderla, pero lo cierto es que aún forma parte de uno de los debates principales de la ecología moderna.

Es una pregunta difícil de responder porque se refiere a un proceso a escala planetaria, y los experimentos de seguimiento en un territorio tan grande son extremadamente complicados y complejos. Por eso, en este nuevo estudio los científicos han intentado abordar el problema desde una escala más reducida; han seguido un único grupo de seres vivos (las mariposas) y han estudiado cómo varía su diversidad a medida que aumenta la altitud en las montañas de Cataluña.

Los investigadores han tomado medidas de los caracteres biológicos y de las necesidades ambientales y climáticas de 170 especies de mariposas europeas. Entre otros, han evaluado factores como la duración del periodo de vuelo, el rango de temperatura y de sequía que cada especie es capaz de tolerar, la distancia a la que se pueden dispersar o su dieta. Además, han cuantificado si las poblaciones de cada especie son muy parecidas o muy distintas entre ellas desde un punto de vista genético, tomando muestras de genes de las mismas especies en diferentes regiones europeas.

En la montaña media hay muchas más especies de mariposas que se consideran especialistas

Con todas las muestras recogidas y los caracteres evaluados, el equipo de científicos ha elaborado modelos estadísticos que ayudan a explicar la variación de la diversidad de mariposas a medida que se sube en altitud. Han visto que las zonas donde la diversidad es más alta corresponden sobre todo a la montaña media. Una de las razones más evidentes es que las condiciones climáticas de estas zonas es favorable para muchas especies de mariposas, aunque este no es el único factor a tener en cuenta; las características propias de cada especie también son importantes.

Así, se ha visto que las mariposas más generalistas (aquellas que toleran un rango de temperaturas y sequía amplios, tienen una dieta variada y puede volar bastante lejos) se distribuyen en un rango amplio de altitudes y, además, las poblaciones de diferentes lugares se parecen mucho genéticamente. En cambio, las mariposas más especialistas (las que no toleran bien la sequía o los cambios de temperatura, se alimentan de pocas especies de plantas y no suelen volar muy lejos), se encuentran sobretodo en lugares de alta diversidad de especies (localizados en la montaña media y alta) y sus poblaciones son bastante distintas desde el punto de vista genético.

El estudio también pone de manifiesto que las alteraciones de los ecosistemas a causa de las actividades humanas están afectando negativamente a las especies de mariposas con mayor diversidad genética y menor capacidad de dispersión, y han provocado el descenso de sus poblaciones durante las últimas décadas.

Cataluña es un territorio clave para el estudio de la diversidad de mariposas

Cataluña es una de las regiones europeas con mayor diversidad de especies de mariposas. "En esta región, la colaboración intensa entre centros de investigación internacionales y redes ciudadanas de seguimiento de la fauna han permitido estudiar con detalle la distribución de las especies - comenta Jofre Carnicer, uno de los investigadores y autores del artículo científico-. Todos esos esfuerzos han supuesto que esta región sea reconocida en el ámbito internacional como un lugar relevante en el estudio de los mecanismos reguladores de la diversidad".

El estudio ha sido impulsado por científicos de diversos centros de investigación de Cataluña (Josep Peñuelas, Constanti Stefanescu y Roger Vila, del CREAF, Museu de Granollers y l’Institut de Biologia Evolutiva del CSIC). Cuenta también con la participación de investigadores de diferentes universidades europeas (Jofre Carnicer, Vlad Dincă y Xavier Font, de las universidades de Groningen, Estocolmo y Barcelona) y la colaboración de más de un centenar de personas que participan activamente en los programas de monitorización de fauna en Cataluña (Catalan Butterfly Monitoring Scheme).

Artículo:

Carnicer, J., Stefanescu, C., Vila, R., Dincă, V., Font, X. and Penuelas, J. (2013), A unified framework for diversity gradients: the adaptive trait continuum. Global Ecology and Biogeography, 22: 6–18. doi: 10.1111/j.1466-8238.2012.00762.x