Un análisis de más de un millón de especies terrestres muestra que, contrariamente a la creencia popular, la biodiversidad a lo largo de las capas tróficas o de alimentación no está organizada en una pirámide en la que pocos depredadores son sustentados por muchos herbívoros, sino más bien … La representación gráfica es más parecida a un cuadrado. Los datos indican que el 46% son herbívoros, alrededor del 43% son carnívoros que se alimentan de otros animales y alrededor del 11% son consumidores mixtos, que a menudo utilizan recursos vegetales y animales. En el estudio, liderado por el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), confirman también que la relación entre presas y depredadores es constante en biomas que van desde los bosques boreales hasta los trópicos húmedos, independientemente de las enormes diferencias de clima, productividad y riqueza total de especies de cada ecosistema.
El estudio, publicado hoy en Proceedings of the Royal Society B, reúne información dietética de una muestra que representa más del 90% de los animales terrestres, ya que incluye casi todos los mamíferos, aves, reptiles y anfibios conocidos y más de un millón de especies de artrópodos. Si sólo se consideran los tetrápodos, surge una pirámide invertida de diversidad: casi el 70% de las especies son depredadores, mientras que los herbívoros son una minoría. Este patrón es particularmente evidente en reptiles y anfibios, sin embargo, los artrópodos terrestres, debido a su gran diversidad, aplanan el patrón general, formando estructuras casi cuadradas con números similares de fagos y depredadores”, explica Luis F. Camacho, investigador del MNCN que firma el estudio.
La consistencia en las proporciones observadas en las redes tróficas en diferentes ambientes puede reflejar no sólo la selección en organismos individuales sino también formas de selección que actúan en toda la red ecológica. Las redes alimentarias con estructuras inestables o mal adaptadas tienen más probabilidades de colapsar, por lo que las estructuras de red que observamos hoy evolucionarán hacia estructuras más robustas. Esta idea es consistente con investigaciones anteriores que muestran que las perturbaciones humanas pueden alterar sistemáticamente las redes de interconexión entre especies, provocando la pérdida de configuraciones reveladas en los análisis globales.
Energía piramidal, la riqueza de especies no lo es.
Los manuales de ecología suelen describir los ecosistemas como pirámides: mucha biomasa vegetal en la parte inferior, menos herbívoros arriba e incluso menos depredadores en la cima. Una nueva investigación confirma que la energía y la biomasa pueden tener forma piramidal, pero el número de especies no sigue esta regla. “Tendemos a pensar que más energía en la base significa más especies de herbívoros y menos depredadores”, dijo Camacho. “En cambio, descubrimos que las poblaciones de depredadores y otros consumidores en niveles tróficos más altos pueden ser tan diversas como las poblaciones de herbívoros. El grupo muestra que la distribución de la diversidad a lo largo de los niveles tróficos no está determinada directamente por la disponibilidad de energía, sino que es el resultado de procesos evolutivos ecológicos en grandes escalas de tiempo”, continuó.
Aunque el número de especies es similar, el número de individuos varía mucho. Los depredadores tienen densidades de población mucho más bajas y se cree que son más vulnerables a la extinción. Entonces, ¿cómo es posible que su número de especies iguale o incluso supere al de los herbívoros? “Los depredadores y otros consumidores pueden diversificarse más rápidamente, compensando su mayor riesgo de extinción”, dijo el investigador del MNCN Miguel B. Araujo. La idea conduciría a una alta rotación, pero también a una gran riqueza a largo plazo. “A esto hay que añadir la influencia de las limitaciones impuestas por la estructura y la estabilidad de las redes ecológicas”. Por otro lado, el hecho de que los omnívoros sean relativamente raros sugiere que la diversificación a menudo favorece posiciones más especializadas en la jerarquía trófica.
Los depredadores son fundamentales para la biodiversidad, tanto desde una perspectiva funcional como desde una perspectiva de población de especies, por lo que las políticas de conservación que debilitan el papel de los depredadores en los ecosistemas pueden, en última instancia, empeorar las estructuras que la evolución describe en este estudio.
estudio integral
El equipo de investigación recopiló información dietética basada en grandes bases de datos de rasgos, revisiones taxonómicas y datos de historia natural, clasificando 5.237 especies de mamíferos, 9.271 especies de aves, 8.767 especies de reptiles, 2.477 especies de anfibios y más de 1.075.000 especies de artrópodos terrestres según sus proporciones dietéticas. Luego mapeó todas las especies de tetrápodos terrestres nativas en una cuadrícula global de células y vinculó estas comunidades a “estructuras tróficas” previamente definidas (biomas tróficos) en función de su composición gremial. Analizó los cambios en las proporciones de consumidores de nivel trófico primario, mixto y superior, así como el equilibrio entre elementos vegetales y animales en las dietas de aves y mamíferos, entre estos biomas de nivel trófico y a escala global.
Armados con esta evidencia, los modelos teóricos de estabilidad de los ecosistemas y cambio global deberían incorporar explícitamente procesos de selección a nivel de redes ecológicas, no sólo a nivel de especies individuales. “Si existen limitaciones generales que determinan cómo se distribuye la diversidad a lo largo de la cadena alimentaria, debemos comprenderlas”, concluyó Araujo. “Sólo entonces podremos predecir cómo reaccionarán los ecosistemas cuando eliminemos especies de ciertos niveles tróficos”.
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