¿Por qué Australia tiene koalas y España ardillas?

Un nuevo estudio arroja luz sobre la profunda influencia del profundo aislamiento geográfico en la evolución de los mamíferos.

La investigación muestra cómo la separación a largo plazo entre continentes ha dado forma a distintas comunidades de mamíferos en todo el mundo.

«La ecología actual no era inevitable. Si hubiera habido diferentes factores de aislamiento hace mucho tiempo, hoy podríamos tener ecosistemas muy diferentes», dice el autor principal del estudio, Peter Williams, investigador asociado en el departamento de biología integrativa e investigador postdoctoral en Ecología, Evolución y Comportamiento (EEB). de la Universidad Estatal de Michigan. programa.

Si bien se sabe que los factores ambientales como el clima y la vegetación son impulsores de la biodiversidad, el nuevo estudio destaca el papel crucial que jugó el aislamiento geográfico para los mamíferos.

«Piense en los mamíferos que viven en los árboles», dice Williams. «A pesar de tener climas similares, encontrarás koalas en Australia y ardillas en España».

Lo que no encontrarás, sin embargo, son koalas nativos de España o ardillas nativas de Australia.

«Esta distinción proviene de un profundo aislamiento geográfico y de caminos evolutivos divergentes hace mucho tiempo», dice Williams.

Con esta nueva perspectiva, los hallazgos no sólo satisfacen la curiosidad sobre ese mundo natural. El informe tiene implicaciones importantes para los esfuerzos de conservación y las cuestiones ecológicas modernas.

«Al comprender cómo el aislamiento histórico ha dado forma a la biodiversidad, podemos obtener información valiosa sobre el delicado equilibrio de los ecosistemas y desarrollar estrategias para proteger la biodiversidad en regiones con historias evolutivas únicas», dice Williams.

«En ecología, incluso los problemas hiperlocales necesitan incorporar procesos regionales, continentales o incluso globales: patrones climáticos, corrientes oceánicas o, en este caso, barreras geográficas profundas», dice la coautora Elise Zipkin, profesora asociada de biología integrativa. También es líder del Laboratorio de Ecología Cuantitativa Zipkin y directora de EEB. «Todos ellos tienen un impacto en el mundo natural actual».

Evolución de los mamíferos aislados.

El estudio utiliza un nuevo enfoque para analizar el aislamiento biogeográfico, incorporando una medida continua llamada «filobetadiversidad», que cuantifica la historia evolutiva compartida, dice Williams.

Por ejemplo, la filobetadiversidad es baja cuando se compara Michigan con algún lugar de Europa que también tiene ciervos, conejos, ardillas y similares, dice.

«Incluso si no son la misma especie, hay mucha historia evolutiva compartida a nivel comunitario», dice Williams.

Michigan y Australia se encuentran en extremos opuestos del espectro de la filobetadiversidad. «Australia tiene la mayor cantidad de marsupiales, mientras que en Michigan no tenemos más marsupiales que la zarigüeya», continúa. «Hay muy poca historia evolutiva compartida a nivel comunitario».

El uso de la filobetadiversidad ofrece una imagen matizada de cómo estuvieron conectadas históricamente las diferentes regiones.

«Las regiones aisladas como Australia y Madagascar contienen conjuntos de mamíferos que son mucho menos diversos de lo esperado basándose únicamente en el entorno y esos mamíferos tienen combinaciones únicas de rasgos funcionales, que reflejan los distintos caminos evolutivos que han tomado», dice Williams. «Es una idea fascinante que los patrones de biodiversidad que vemos en el mundo actual no fueran inevitables».

Duración del aislamiento geográfico

El principal factor de biodivergencia de los mamíferos aislados parece ser la duración del aislamiento.

Regiones como Australia, aisladas durante 30 a 35 millones de años, tuvieron tiempo suficiente para desarrollar linajes de mamíferos únicos. Por el contrario, continentes como América del Norte y América del Sur, que alguna vez estuvieron separados pero reconectados durante el Gran Intercambio Biótico Americano hace 2,7 millones de años, muestran una mayor convergencia en las comunidades de sus mamíferos, con climas similares que seleccionan características funcionales similares.

Aunque el aislamiento de las masas de tierra afectó en gran medida a la evolución de los mamíferos, el estudio muestra que las aves reaccionaron de manera muy diferente.

Las aves, con su mayor capacidad para volar a grandes distancias, pueden superar más fácilmente las barreras geográficas. Este constante movimiento y mezcla de poblaciones de aves entre continentes ha llevado a una homogeneización de las comunidades de aves a nivel mundial, en la que los factores ambientales desempeñan un papel más importante en la configuración de su diversidad.

Curiosamente, los murciélagos contaron una historia completamente diferente. Como único grupo de mamíferos voladores, los murciélagos del hemisferio occidental, como los murciélagos vampiros y los murciélagos que se alimentan de peces, muestran un grado mucho mayor de diversidad funcional en comparación con sus homólogos del hemisferio oriental. Los investigadores sugieren que esto es probablemente una consecuencia de sus trayectorias evolutivas independientes moldeadas por la separación a largo plazo de los accidentes geográficos en las diferentes regiones.

A diferencia de otros mamíferos, la mayoría de los murciélagos carecían de la tolerancia al frío para cruzar el puente terrestre de Beringia que, hace mucho tiempo, conectaba Alaska y Siberia, lo que llevó a su continuo aislamiento y a la aparición de especies modernas divergentes en los hemisferios.

El equipo del laboratorio Zipkin pretende continuar esta línea de investigación, realizando estudios adicionales para profundizar en la historia de los mamíferos y cómo las divisiones biogeográficas han dado forma a la biota de nuestro planeta.

«Este es sólo el comienzo de nuestro viaje hacia una comprensión más profunda del mundo que nos rodea», dice Zipkin.

El estudio, publicado en Comunicaciones de la naturalezarecibió el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias.

Fuente: Samantha Brichta para el estado de Michigan