Investigadors del CREAF aporten noves respostes a un debat científic amb 200 anys d’història

Perquè el nombre d’espècies de plantes, animals i altres essers vius es màxim en les latituds equatorials i disminueix progressivament a mesura que ens movem cap als pols? Aquesta pregunta va ser identificada per la revista Science com una de les 25 preguntes claus per a la recerca científica del futur. 

Investigadors del CREAF han aportat noves respostes a aquesta pregunta clau sobre la distribució de la biodiversitat, en un article publicat a Global Ecology and Biogeography. La pregunta va ser formulada el 1799 per Alexander von Humboldt, un dels més reconeguts exploradors i naturalistes del segle XVIII, en la seva expedició per Amèrica del Sud. Charles Darwin i Alfred Wallace, els pares de la teoria de l’evolució, la van intentar respondre, però el cert és que encara forma part d’un dels principals debats de l’ecologia moderna.

És una pregunta difícil de respondre perquè fa referència a un procés que es dóna a escala planetària, i els experiments per fer seguiments en un territori tan gran són extremadament complicats i complexos. Per això, en aquest nou estudi, els científics intentat abordar el problema des d’una escala més petita: han seguit un únic grup d’éssers vius (les papallones) i han mesurat com varia la seva diversitat quan anem pujant en altitud a les muntanyes de Catalunya.

Els investigadors han pres mesures dels caràcters biològics i els requeriments ambientals i climàtics de 170 espècies de papallones europees. Entre altres, han avaluat factors com la durada del període de vol, el rang de temperatura i de sequera que tolera cada espècie, la distància a la que es poden dispersar o la seva dieta. A més, han quantificat si les poblacions de cada espècie són molt semblants o molt diferents des d’un punt de vista genètic, prenent mostres de gens de les mateixes espècies a diferents regions europees.

A la muntanya mitjana hi ha moltes més espècies de papallones que es consideren especialistes

Amb totes les mostres recollides i els caràcters avaluats, l’equip de científics ha elaborat models estadístics que ajuden a explicar la variació de la diversitat de papallones a mesura que anem pujant en altitud. I han vist que les zones de diversitat més alta són, sobretot, les zones de muntanya mitjana. Una de les raons més evidents és que les condicions climàtiques d’aquestes zones són favorables per a moltes espècies de papallones, però aquest no és l’únic factor a tenir en compte: les característiques pròpies de cada espècie també són importants.

Així, s’ha vist que les papallones més generalistes (les que suporten un rang de temperatures i de sequera amplis, tenen una dieta variada i poden volar força lluny) es distribueixen en un rang ampli d’altituds i a més, les poblacions de diferents indrets s’assemblen molt genèticament. En canvi, les papallones més especialistes (les que no suporten gaire bé les sequeres i els canvis de temperatura, s’alimenten de poques espècies de plantes i no solen volar gaire lluny, entre altres característiques), es troben sobretot en indrets d’alta diversitat d’espècies (localitzats a muntanya mitjana i alta) i les seves poblacions son força diferents des del punt de vista genètic.

A més, l’estudi posa de manifest que les alteracions dels ecosistemes a causa de les activitats humanes estan afectant negativament les especies de papallona amb una diversitat genètica més alta i menys capacitat de dispersió, i han anat reduint les seves poblacions durant les ultimes dècades.

Catalunya és un territori clau per l’estudi de la diversitat de papallones

Catalunya es una de les regions europees amb mes diversitat d'espècies de papallones. “En aquesta regió, la col·laboració intensiva entre centres de recerca internacionals i xarxes ciutadanes de seguiment de la fauna ha permès estudiar amb detall la distribució de les espècies - comenta Jofre Carnicer, un dels investigadors i autors de l’article científic-. Tots aquests esforços han permès que aquesta regió sigui coneguda en l'àmbit internacional com un indret rellevant en l’estudi dels mecanismes que regulen la diversitat.”

L’estudi ha estat impulsat per investigadors de diversos centres de recerca de Catalunya (Josep Peñuelas, Constanti Stefanescu i Roger Vila, del CREAF, Museu de Granollers i l’Institut de Biologia Evolutiva del CSIC). Compta també amb la participació d’investigadors de diferents universitats europees (Jofre Carnicer, Vlad Dincă i Xavier Font, de les Universitats de Groningen, Estocolm i Barcelona) i la col·laboració de més d’un centenar de persones que participen activament en els programes de monitoreig de la fauna a Catalunya (Catalan Butterfly Monitoring Scheme).

Article:

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