MONOGRÁFICO 2013/2014
CIENCIAS AMBIENTALES Diversidad biológica, entorno natural y desarrollo sostenible
REPORTAJES EXTRAÍDOS DE LA REVISTA DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA UMHSAPIENS
MONOGRﾃ：ICO DE CIENCIAS AMBIENTALES
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|| El surfing en la Tortuga Mora || El efecto de los incendios sobre el suelo || Un planeta lleno de vacĂos
El surfing en la tortuga mora
ciencia
Cuando el azar condiciona la gen茅tica de una especie en expansi贸n
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A
lo largo de la historia del planeta, las especies se han desplazado en busca de nuevos espacios que colonizar para satisfacer sus necesidades vitales. En el presente, el cambio global del planeta, marcado por la presión humana, conlleva un fuerte impacto traducido en fragmentación y pérdida de hábitats. Los investigadores tratan de responder a interrogantes relacionados con el comportamiento de las especies ante los nuevos desplazamientos forzosos. En esta carrera, se puede observar un fenómeno genético singular, donde las variaciones se fijan o se pierden por azar, en lugar de por selección natural.
Doñana || Beatriz de las Nieves López Pastor 5
Argelia || Marcos Ferrández
La investigadora del Área de Ecología de la UMH Eva Graciá ha utilizado como modelo de estudio una colonización producida en el pasado para determinar la huella genética que perdura en el presente. Se trata de la expansión de la tortuga mora (Testudo graeca L.) desde el norte de África hasta el sureste ibérico. Durante el estudio de las consecuencias genéticas que tuvo el desplazamiento de esta especie en la península, Graciá ha observado un patrón de diversidad genética que hasta el momento apenas estaba documentado en sistemas naturales: el surfing. Este proceso sólo se había descrito en simulaciones informáticas y microcosmos creados en laboratorio. El patrón genético de la tortuga mora presenta, en el medio natural, algunas características descritas con colonias de bacterias en laboratorio. La especie sirve como modelo de estudio para demostrar que el azar, sumado a una capacidad de dispersión lenta y a una densidad baja de individuos, puede modelar la genética de los procesos de expansión de los organismos, algo atribuido hasta el momento a la selección natural. En el centro del área de distribución, aparece una riqueza genética que dis-
minuye a medida que se produce una expansión hacia la periferia. Se trata de un proceso de deriva genética continuada; una fuerza evolutiva que cambia las frecuencias alélicas de las especies en el tiempo. Los alelos que llegan primero a las distintas zonas de la periferia,
por casualidad, se volverán muy abundantes. Se llama surfing porque un alelo determinado se sitúa sobre la cresta de la ola en avance, pero sólo aquellos individuos que están en el frente de expansión van a transmitir los suyos al nuevo hábitat colonizado. Así, el motor
Deriva genética en el frente de la ola de una población en expansión, que conduce a cambios en las frecuencias alélicas y a surfing. (A) Las condiciones iniciales muestran una proporción igual de dos alelos (negros y blancos) en una población en expansión. (B) El alelo negro encontrado por casualidad en la cresta de la ola en expansión en (A) aumenta su frecuencia debido a la deriva local. (C) El alelo negro ha llegado a fijarse por la deriva en el frente de la ola, y las siguientes poblaciones sólo llevarán este alelo.
Gráfico tomado con modificaciones. Laurent Excoffier y Nicolas Ray Trends in Techonology & Evolution
Grupo de Ecología y Equipo de Seguimiento de Doñana
de cambio de las frecuencias alélicas es el aislamiento geográfico. Llegada a la península La tortuga mora pudo llegar a la península ibérica hace alrededor de 20.000 años. A través de análisis genético-espaciales, los investigadores han reconstruido su proceso de distribución en el sureste ibérico. Los resultados determinan que el lugar de entrada de la tortuga se sitúa en la cuenca de Vera, Almería, y, una vez allí, la especie se ha dispersado de forma natural. Dentro del sureste ibérico, las poblaciones más cercanas entre sí poseen una genética similar. A medida que se alejan hacia la periferia, surgen diferencias respecto a la población de origen. Si el hombre hubiera manipulado a las tortugas, no se habría producido una colonización lenta y continua ni aparecería un patrón de diferenciación con coherencia geográfica. Aunque se conoce su origen y que en su dispersión no ha intervenido el hombre, todavía permanece en duda cómo llegó desde África. Puede que la transportaran durante las primeras migraciones humanas que cruzaron el Mediterráneo, según explica Graciá. La otra opción es que hubieran llegado a la deriva, en un periodo en que las costas peninsular y
africana estaban muy próximas, como se ha demostrado para otras especies de tortugas de tierra que ocupan islas oceánicas. Modelo de estudio La población del sureste es la de mayor entidad dentro de la península Ibérica. La especie, catalogada como vulnerable según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), se ha visto dañada por cuestiones como la intensificación de los cultivos y el desarrollo urbanístico que han supuesto una pérdida de hábitat. Además, su visión como animal de compañía conlleva que históricamente se haya capturado para uso doméstico y comercial. La cría de una tortuga en casa, su cruzamiento con otras y la suelta posterior en el medio natural afectan negativamente a la especie, por ejemplo, en forma de nuevas enfermedades. En la actualidad, existe mayor legislación al respecto y se persigue este tipo de prácticas. El director de la tesis de Eva Graciá, Andrés Giménez, subraya la importancia de la conservación de especies para comprender el funcionamiento de la biodiversidad: “Si se hubiera extinguido Testudo graeca en la península, de momento no se habría detectado el proceso de surfing en un sistema natural”.
Hasta llegar a determinar que la tortuga mora soportaba este proceso genético, el equipo de investigación del Área de Ecología ha seguido una línea de trabajo iniciada hace 15 años en la que han participado numerosos voluntarios. Al principio, respondían a cuestiones concretas de algunas poblaciones y, poco a poco, han resuelto cuestiones de carácter más general. Andrés Giménez cuenta que más allá de conocer cómo se comporta la tortuga mora, interesa dar respuesta a preguntas como ésta “relevante para comprender el funcionamiento de algunas especies en el contexto de cambio global”. La Biología de la Conservación trata de determinar qué sucede con las especies ante los cambios ambientales y si éstas van a poder readaptarse. La pérdida y extinción de biodiversidad puede suponer una desestructuración de los ecosistemas. Con sus largos paseos de lentos movimientos la tortuga mora atesora el sureste español y ofrece un perfecto ejemplo de cómo una especie actúa como bandera y paraguas para proteger a otras. Paraguas, porque al protegerla a ella se protege al conjunto de especies de los ecosistemas que habita. Bandera, porque la sociedad protege y reclama su conservación.
El efecto de los incendios sobre el suelo
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l verano del año 2012 fue especialmente duro para los bosques españoles. El fuego calcinó más de 165.000 hectáreas en el territorio nacional y la Comunidad Valenciana se llevó la peor parte, con 60.000 hectáreas quemadas en los incendios de Cortes de Pallás y Andilla. El grupo de investigación de Edafología Ambiental del Departamento de Agroquímica y Medio Ambiente de la Universidad Miguel Hernández analiza los efectos de los incendios forestales sobre el suelo. El profesor Jorge Mataix y su equipo se centran en el fuego que asoló la Serra de Mariola, en el término alicantino de Alcoy, en julio de 2012. Como explica el profesor, hay que tener en cuenta que en la degradación de los suelos también intervienen otros factores aparte de los incendios como, por ejemplo, ciertos fenómenos meteorológicos, sería el caso de las lluvias torrenciales. Pero también repercuten los efectos de la industria o un comportamiento humano inapropiado: “Hay veces que no es necesario reforestar, porque es el propio ecosistema el que se autorreforesta”, subraya. En la investigación de la Sierra de Mariola, los expertos analizan el efecto concreto que tiene sobre el suelo la
extracción de madera quemada y también cómo se regenera la vegetación. El trabajo de campo consiste en la recogida de muestras una vez al mes en zonas que han sufrido un continuo paso de maquinaria pesada. “Controlamos los efectos que experimenta el suelo afectado y los comparamos con terreno de una parcela no afectada, para determinar la evolución de las propiedades y cómo, con el tiempo, se va recuperando la vegetación”, puntualiza Mataix. Una de las características que se analiza es la densidad aparente del suelo, que ofrece una idea de si se está compactando, algo que el grupo ha demostrado que sí que ocurre en los suelos que han experimentado un continuo paso de maquinaria. De la misma manera que se detecta un retroceso de la recuperación de la vegetación en esta zona. La investigación concluye que el impacto de la extracción de made-
ra es negativo tanto para el suelo, ya que hay propiedades que se han visto afectadas, como para la vegetación. El profesor pone como ejemplo el hecho de que el paso de las máquinas haya generado una cárcava que favorece el tránsito de aguas torrenciales, además de que la cobertura vegetal disminuye y aumentan los procesos degradativos. Tras el incendio de esta sierra alicantina, los investigadores propusieron un experimento para promover la regeneración del suelo. Recubrieron algunas parcelas afectadas con paja con el objetivo de proteger el suelo de la erosión y de las primeras lluvias después del verano, tal y como explica Jorge Moltó, también investigador del grupo. Moltó aclara que la paja es un material que se descompone muy rápido y aporta nutrientes. Estos estudios servirán para proponer medidas de gestión para otras zonas similares.
Un planeta lleno de vacíos
L
a celebración del día de la Tierra, el 22 de abril, pretende crear una conciencia ambiental preocupada por los graves problemas que afectan al mundo que habitamos. Esto supone el reconocimiento de la acción del hombre sobre el medio ambiente provocando los efectos devastadores, tan conocidos como: la contaminación, la fragmentación del medio o la pérdida de biodiversidad, entre otros muchos.
José Navarro Pedreño
Juana María Botia Aranda
Profesor de Ciencias Ambientales
Vicedecana de la Facultad de Ciencias Experimentales
El medio físico y los suelos son los soportes de nuestra vida, sobre la que desarrollamos la existencia como hombres y al mismo tiempo, son los pilares de los que dependen millones de especies en el planeta. Con el paso del tiempo, el proceso de la evolución ha permitido que las especies hayan ha ido adaptándose a las cambiantes condiciones ambientales, sustituyéndose unas especies por otras; siempre dentro de unas condiciones y posibilidades de desarrollo que proporcio-
de deforestación, deshielo en los polos y el incremento en el número de especies amenazadas. En los países desarrollados y en el caso concreto de España, podemos encontrar amplias zonas en las que hay especies desaparecidas que han dejado vacío su nicho ecológico, provocando una alteración en el ecosistema difícil de corregir. En algunas ocasiones, estos vacíos han sido ocupados por especies de características similares a las desaparecidas, pero que son especies alóctonas o exóticas. Lamentablemente, en la mayoría de los casos, la introducción de especies alóctonas por actividades del hombre se ha producido en hábitat donde no habían nichos vacíos y la especie alóctona ha competido con la ya existente haciéndola desaparecer.
naba el entorno y que variaban en función de los recursos materiales y energía existentes. Sin embargo, la acción del hombre ha sido inexorable, produciendo una modificación notable y evidente sobre la biodiversidad del planeta. La acción humana ha hecho tambalear los frágiles equilibrios ecológicos y poner en peligro la supervivencia del medio” Ya no son los cambios naturales propios del sistema Tierra a los que da respuesta la vida con su evolución, sino que es la capacidad del hombre la que altera el planeta, siendo de tal envergadura que todos los organismos internacionales coinciden plenamente en hablar de cambio global, cambio climático, desertificación y otros procesos inducidos por el ser humano y que afectan negativamente tanto al resto de especies, como a nosotros mismos. El pasado año fue especialmente crítico, ya que se batieron todos los records sobre los procesos
Siempre se habla negativamente de especies exóticas e invasoras, ya sea con alóctonas ocupadoras o invasoras, sin embargo, esta situación debería hacernos reflexionar sobre si en verdad todas las especies alóctonas producen el mismo daño al ecosistema o simplemente ocupan esas sillas vacías dejadas por otras especies (sea provocado o no, por el hombre). Por ejemplo, la desaparición de los grandes herbívoros en zonas de Alicante o Murcia, como ciervos o cabras montesas y su sustitución por arruís o muflones escapados de los cotos sin control, viene a representar la ocupación de una especie por otra, de un nicho vacío que sabemos que está en el ecosistema. ¿Cuál sería la estrategia más adecuada? ¿Ocupar los nichos vacíos con otras especies o recuperar a los herbívoros autóctonos? O lo que es lo mismo: ¿especies alóctonas “ocupadoras” o especies “autóctonas”? Sin duda es un tema complejo y no libre de una gran controversia. En muchas otras ocasiones, el afán lucrativo nos ha llevado a importar especies foráneas para su comercialización, pero el desarrollo de estas especies como siempre sucede, escapa a nuestro control. Los visones americanos o el cangrejo americano son claros ejemplos de especies “alóctonas invasoras” dado que las correspondientes especies autóctonas, tenían en nuestros ecosistemas sus
propios representantes, lo que ha provocado un desplazamiento y casi la desaparición de las especies autóctonas con grave deterioro de nuestros ecosistemas. En otras situaciones, la voracidad de las especies alóctonas introducidas, como los siluros o las carpas, simplemente arrasan con todas las especies locales. También debemos reflexionar sobre si las especies alóctonas o “extranjeras” son toleradas por las administraciones públicas y no incluidas en las listas de especies exóticas debido simplemente a los beneficios económicos que dichas especies nos reportan, sin pensar en el daño que pueden provocar en el medio ambiente. Este es el caso del Eucalipto, cuya presencia en nuestros espacios naturales protegidos no deja de ser perjudicial, teniendo que proceder incluso a su extracción en el caso del Parque Nacional de Garajonay en la isla de la Gomera. Otra situación de lamentable actualidad es la utilización y explotación de especies “extranjeras”, consideradas invasoras, y que con tanta alegría se da en jardinería, en agricultura o en ganadería” Actividades como la caza y la pesca también deberían tener un mayor control y seguimiento sobre dichas especies. En general, puede plantearse la prohibición de su uso en los casos de especies invasoras (sin nicho vacío) y considerar la posibilidad de la gestión en los casos de especies ocupadoras (con nicho vacío). Quizás debemos reflexionar sobre el hecho de que estamos dejando un planeta vacío, desequilibrado (con nichos vacíos) y que a pesar de todo, en nuestras manos todavía está (y es posible) la recuperación del medio físico, la restauración de especies autóctonas y el mejor aprovechamiento de aquellas especies que están adaptadas a nuestro entorno. No debemos dejar un planeta lleno de vacíos y ausencias, sino lo más biodiverso posible. Las especies alóctonas representan a un feroz enemigo pero quizás en algunas situaciones (concretas y determinadas) puedan ser consideradas como buenos amigos.
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