Desentrañando los secretos de la abundancia de especies

A lo largo de los años, las observaciones globales de la biodiversidad han revelado un patrón potencialmente consistente de cuántas especies son comunes, extremadamente raras o se encuentran en algún punto intermedio.

Más de un siglo de observaciones naturales ha descubierto un patrón consistente en especies Abundancia: Si bien la mayoría de las especies son raras, no son extremadamente raras y sólo unas pocas son muy comunes. Estas denominadas distribuciones globales de abundancia de especies se han desentrañado por completo para algunos grupos de especies bien monitoreados, como las aves.

Sin embargo, para otros grupos de especies, como los insectos, el velo sigue parcialmente levantado. Estos son los hallazgos de un equipo internacional de investigadores dirigido por el Centro Alemán para la Investigación Integrativa de la Biodiversidad (iDiv), la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) y la Universidad de Florida (UF), publicados en la revista Ecología y evolución de la naturaleza.. El estudio demuestra la importancia del seguimiento de la biodiversidad para detectar la abundancia de especies en el planeta Tierra y comprender cómo cambian.

“¿Quién puede explicar por qué una especie tiene una distribución amplia y es muy numerosa, y por qué otra especie relacionada tiene una distribución limitada y es rara?” Esta pregunta fue planteada por Charles Darwin en su innovador libro “El origen de las especies”, publicado hace más de 150 años. Un desafío relacionado ha sido comprender cuántas especies son comunes (numerosas) y cuántas son raras, la llamada distribución global de abundancia de especies (gSAD).

El leopardo (Panthera pardus) es una especie rara a intermedia. Crédito: Corey Callaghan

Durante el último siglo, se han propuesto dos modelos principales de gSAD: RA Fisher, estadístico y biólogo, propuso que la mayoría de las especies son muy raras y que el número de especies disminuye para las especies más comunes (el llamado modelo de series logarítmicas). Por otro lado, FW Preston, ingeniero y ecologista, argumentó que sólo unas pocas especies son en realidad muy raras y que la mayoría de las especies tienen un nivel intermedio de similitud (el llamado modelo log-normal). Sin embargo, hasta ahora y a pesar de décadas de investigación, los científicos no sabían qué modelo describía el verdadero gSAD del planeta.

Para resolver este problema se necesitan grandes cantidades de datos. Los autores del estudio utilizaron datos del Fondo Mundial de Información sobre Biodiversidad (GBIF) y descargaron datos que representan más de mil millones de observaciones de especies en la naturaleza desde 1900 hasta 2019.

«La base de datos GBIF es un recurso extraordinario para todo tipo de investigaciones relacionadas con la biodiversidad, particularmente porque reúne datos recopilados por científicos profesionales y ciudadanos de todo el mundo», dice el primer autor, el Dr. Corey Callaghan. Comenzó el estudio mientras trabajaba en iDiv y MLU y ahora trabaja en la UF.

La distribución global de la abundancia de especies (gSAD) ha sido completamente revelada para las aves y muestra un patrón potencialmente universal: hay algunas especies muy raras como el loro colgante de Sri Lanka, muchas especies raras como el azor norteño y algunas tan comunes como el loro doméstico. gorrión. Este modelo fue propuesto por primera vez por FW Preston en 1948. Créditos: Gabriele Rada (ilustración), Corey Callaghan (foto)

Callaghan y sus compañeros investigadores dividieron los datos descargados en 39 grupos de especies, como aves, insectos o mamíferos. Para cada uno, compilaron la respectiva distribución global de abundancia de especies (gSAD).

Los investigadores identificaron un patrón potencialmente universal, que surge una vez que se revela completamente la distribución de la abundancia de las especies: la mayoría de las especies son raras pero no muy raras, y sólo unas pocas especies son muy comunes, como se predice en el modelo logarítmico normal. Sin embargo, los investigadores también descubrieron que el velo sólo se levantaba completamente para ciertos grupos de especies, como las cícadas y las aves. Para todos los demás grupos de especies, los datos aún son insuficientes.

«Si no se tienen suficientes datos, parece que la mayoría de las especies son muy raras», dice el autor principal, el profesor Henrique Pereira, jefe del grupo de investigación de iDiv y MLU. “Pero al agregar más y más observaciones, el panorama cambia. Se empieza a ver que, de hecho, hay más especies raras que muy raras. Puede ver este cambio para las cícadas y las aves comparando las observaciones de especies de 1900, cuando había menos datos disponibles, con las observaciones de especies más completas que tenemos hoy. Es fascinante: podemos ver claramente el fenómeno de revelar la distribución completa de la abundancia de especies, como predijo Preston hace varias décadas, pero recién ahora se demuestra a escala planetaria”.

«Aunque hemos estado registrando observaciones durante décadas, sólo hemos levantado el velo para ciertos grupos de especies», dice Callaghan. «Todavía tenemos un largo camino por recorrer. Pero para mí, GBIF y el intercambio de datos realmente representan el futuro de la investigación y el monitoreo de la biodiversidad”.

Los resultados del nuevo estudio permiten a los científicos evaluar hasta qué punto se han revelado gSAD para diferentes grupos de especies. Esto ayuda a responder otra pregunta de investigación de larga data: ¿Cuántas especies hay? Este estudio encuentra que mientras que para algunos grupos como las aves se han identificado casi todas las especies, este no es el caso para otros taxones como los insectos y cefalópodos.

Los investigadores creen que sus hallazgos podrían ayudar a responder la pregunta de Darwin sobre por qué algunas especies son raras y otras comunes. El patrón universal que encontraron podría indicar mecanismos ecológicos o evolutivos generales que gobiernan la similitud y rareza de las especies.

A medida que se realizan más investigaciones, los humanos continúan alterando la superficie del planeta y la abundancia de especies, por ejemplo haciendo que las especies comunes sean menos comunes. Esto complica la tarea de los investigadores: necesitan comprender no sólo cómo evoluciona naturalmente la abundancia de especies, sino también cómo los impactos humanos están alterando estos patrones simultáneamente. Puede que todavía quede un largo camino por recorrer antes de que la pregunta de Darwin tenga una respuesta definitiva.

Referencia: “Revelando las distribuciones globales de abundancia de especies” por Corey T. Callaghan, Luís Borda-de-Água, Roel van Klink, Roberto Rozzi y Henrique M. Pereira, 4 de septiembre de 2023, Ecología y evolución de la naturaleza..
DOI: 10.1038/s41559-023-02173-y