Identificar los factores que favorecen la persistencia de especies de un ecosistema cuando el ambiente es cambiante es particularmente relevante hoy en día, habida cuenta del deterioro ambiental debido a la actividad humana. Un modo que tenemos de predecir estos cambios es a través de modelos matemáticos, de cuyo desarrollo se encarga la ecología teórica.
Uno de los caballos de batalla más importantes de esta área es el dilucidar cuál es el rol de las distintas interacciones entre especies, como la competición, la predación o las relaciones de beneficio mutuo o mutualistas en la coexistencia de las especies frente a perturbaciones ambientales, que en ecología conocemos como estabilidad del ecosistema.
Históricamente, ha habido un debate muy intenso sobre esta cuestión. Por ejemplo, muchos estudios subrayaron que las interacciones mutualistas, es decir, la asociación de dos o más organismos de especies diferentes que supone beneficio para ambos, eran perjudiciales para la estabilidad, porque en los modelos matemáticos que se utilizaban las especies crecían sin límite, generando extinciones. Esto llevó a sobrevalorar el rol de la competición en la estabilidad de los ecosistemas, pensamiento que ha permeado también en economía para fundamentar la importancia de competición en un modelo de libre mercado.
En ecología resulta paradójica esta perspectiva si tenemos en cuenta que ecosistemas como las plantas con flor y sus animales polinizadores son una piedra angular de la biodiversidad, ya que representan una enorme cantidad de biomasa y especies, y su seña característica es la interacción mutualistas entre polinizadores y plantas. En los últimos años, se ha detectado una pérdida creciente en el número de polinizadores, lo que ha hecho saltar las alarmas ya que, dado el gran número de especies de plantas que dependen de los mismos, podría generar extinciones en cadena.
Por este motivo, ha habido un importante aumento en el número de trabajos teóricos que intentan predecir cuáles son las consecuencias que tienen las perturbaciones ambientales en la persistencia de los sistemas de polinizadores y plantas. Este problema ha sido tratado en un artículo publicado recientemente en la revista Nature Communications por un equipo del Centro de Biologia Molecular “Severo Ochoa” de Madrid (CSIC-UAM), compuesto por Alberto Pascual-García (ahora en el Imperial College de Londres) y Ugo Bastolla.
Los investigadores han elaborado una teoría matemática que permite modelar de manera más realista sistemas que contienen interacciones competitivas y mutualistas, como los de polinizadores y plantas. Con este formalismo, han sido capaces de entender, por un lado, en qué situaciones las interacciones mutualistas o las competitivas son más favorables y, por el otro, cuál es la arquitectura de las interacciones mutualistas, es decir, qué especies están conectadas con qué otras, también más beneficiosas para la persistencia.
El resultado más novedoso, es que el mutualismo favorece la persistencia si la competición entre especies está por debajo de cierto umbral. En caso contrario, si la competición es muy elevada, el mutualismo tiene efectos desestabilizantes. Como extensión de este resultado, la arquitectura de las interacciones que es más beneficiosa depende también de este balance de fuerzas entre mutualismo y competición, y dilucidarlo podría permitir delinear qué estrategias en la gestión del ecosistema es más apropiada para mantener la biodiversidad.
Este formalismo teórico se podría extender para tratar comunidades microbianas que parecen poseer un gran número de interacciones cooperativas o, volviendo a la economía, sugiere la hipótesis que el efecto de interacciones cooperativas en la estabilidad de la economía requiere un nivel de competición suficientemente bajo. Y tú, ¿qué tipo de interacción prefieres, por ejemplo, con tu vecino?
DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DEL 10 DE MARZO DE 2017
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La leishmaniasis es una enfermedad infecciosa parasitaria y endémica en más de 98 países. La padecen cerca de 12 millones de personas provocando entre 20.000 y 30.000 muertes cada año. España será la sede del próximo congreso mundial sobre leishmaniasis. Sobre leishmania y leishmaniasis hablamos en Entre probetas con Francisco Javier Moreno y Jorge Alvar, investigadores del Instituto de Salud Carlos III.
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