Los humanos alteran un rasgo de los ecosistemas de 66 millones de años

La relación en forma de U entre dieta y tamaño en mamíferos terrestres modernos podría ser "universal" en otros vertebrados desde hace al menos 66 millones de años, y los humanos la están alterando.

Hace varias décadas que los ecologistas se dieron cuenta de que al plasmar en una gráfica la relación entre la dieta y el tamaño de los mamíferos terrestres se obtiene una curva en forma de U al alinear a esos mamíferos en un gradiente de plantas y proteínas.

Tal y como ilustra esa curva, los herbívoros que se alimentan de plantas en el extremo izquierdo y los carnívoros que se alimentan de carne en el extremo derecho tienden a alcanzar tamaños mucho mayores que los de los omnívoros que lo consumen todo y los invertebrados que se alimentan del centro.

Sin embargo, hasta la fecha, prácticamente ninguna investigación había buscado el patrón más allá de los mamíferos o de la época moderna. En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Nebraska-Lincoln (Estados Unidos) y de instituciones de cuatro continentes han llegado a la conclusión de que el patrón se remonta a tiempos muy remotos y se aplica a aves terrestres, reptiles e incluso peces de agua salada.

Pero el estudio, en el que han participado investigadores de Suecia, Canadá, Reino Unido, Australia e Israel, también sugiere que las extinciones relacionadas con el ser humano de los mayores herbívoros y carnívoros están alterando lo que parece ser una característica fundamental de los ecosistemas pasados y presentes, con consecuencias potencialmente imprevisibles.

"No estamos seguros de lo que va a suceder, porque esto no ha ocurrido antes --advierte Will Gearty, investigador postdoctoral en Nebraska y coautor del estudio--. Pero como los sistemas han estado en lo que parece ser un estado muy estable durante mucho tiempo, es preocupante lo que podría ocurrir cuando abandonen ese estado".

Las historias evolutivas y ecológicas de las especies animales pueden contarse en parte a través de las influencias entrelazadas de la dieta y el tamaño, apunta Gearty. La dieta de una especie determina su consumo de energía, que a su vez impulsa el crecimiento y, en última instancia, ayuda a dictar su tamaño. Sin embargo, el tamaño también puede limitar la calidad y la cantidad de alimentos disponibles para una especie, incluso cuando establece los umbrales de calidad y cantidad necesarios para sobrevivir.

"Puedes ser tan grande como tu comida te lo permita --explica en un comunicado Gearty--. Al mismo tiempo, a menudo eres tan grande como necesitas para capturar y procesar tu comida. Así que hay una interacción evolutiva".

Dado que la dieta de los herbívoros, basada en las plantas, es relativamente pobre en nutrientes, a menudo crecen de forma masiva con el fin de cubrir más terreno para buscar más alimentos y acomodar tractos digestivos largos y complejos que extraigan el máximo de nutrientes.

Los carnívoros, por su parte, deben crecer lo suficiente para seguir el ritmo de los herbívoros y acabar con ellos. Aunque el menú variado de los omnívoros suele mantener sus estómagos llenos, sus elevadas exigencias energéticas les obligan a centrarse en los frutos secos, los insectos y otros alimentos pequeños y densos en energía. Y aunque los invertebrados disfrutan sobre todo de presas ricas en proteínas, la naturaleza diminuta de esas presas, combinada con la dura competencia de muchos otros invertebrados, los relega a los tamaños más pequeños de todos.

El resultado final es una distribución en forma de U del tamaño medio y máximo del cuerpo de los mamíferos. Para analizar la generalización de ese patrón en la actualidad, el equipo recopiló datos sobre el tamaño corporal de un gran número de especies supervivientes: 5.033 mamíferos, 8.991 aves, 7.356 reptiles y 2.795 peces.

Aunque el patrón estaba ausente en los mamíferos marinos y en las aves marinas, probablemente debido a las exigencias exclusivas de la vida en el agua, sí apareció en los otros grupos de vertebrados --reptiles, peces de agua salada y aves terrestres-- examinados por el equipo.

El patrón se mantuvo incluso en varios biomas --bosques frente a praderas frente a desiertos, por ejemplo, o el Océano Atlántico tropical frente al Pacífico Norte templado-- al analizar los mamíferos terrestres, las aves terrestres y los peces de agua salada.

"Mostrar que esto existe en todos estos grupos diferentes sugiere que es algo fundamental sobre cómo los vertebrados adquieren energía, cómo interactúan entre sí y cómo coexisten --resalta la coautora Kate Lyons, profesora asistente de ciencias biológicas en Nebraska--. No sabemos si es necesario -podría haber otras formas de organizar las comunidades de vertebrados con respecto al tamaño del cuerpo y la dieta-, pero ciertamente es suficiente".

Pero los investigadores también estaban interesados en saber cuánto tiempo pudo durar la curva en U. Así que analizaron los registros fósiles de 5.427 especies de mamíferos, algunos de los cuales se remontan al período Cretácico Temprano de hace 145 millones a 100 millones de años. Lyons y sus colegas recopilaron originalmente los datos fósiles como parte de un estudio de 2018 sobre la extinción de los grandes mamíferos a manos de los humanos y sus ancestros recientes.

"Hasta donde yo sé, esta es la investigación más extensa sobre la evolución del tamaño del cuerpo y especialmente de la dieta en los mamíferos a lo largo del tiempo", asegura Gearty.

Reveló que la curva en U se remonta al menos a 66 millones de años, cuando los dinosaurios no avianos acababan de ser eliminados pero los mamíferos aún no se habían diversificado hasta convertirse en la clase animal dominante que son hoy.

"Es realmente interesante y llamativo --subraya Gearty-- ver que esta relación persiste incluso cuando hay otros animales dominantes. Sospechamos que en realidad ha existido desde el inicio de los mamíferos como grupo".

Una vez catalogado el presente y el pasado de la curva en U, Gearty, Lyons y sus colegas pasaron a analizar su futuro, o la posible falta de él. Según el equipo, el tamaño medio de los herbívoros y omnívoros se ha multiplicado por 100 desde la aparición de los neandertales y el Homo sapiens en los últimos cientos de miles de años, y el tamaño de los carnívoros se ha multiplicado por 10 en ese mismo periodo. Como resultado, la curva en U que ha persistido durante tanto tiempo ha comenzado a aplanarse notablemente, señala Gearty.

En este sentido, el equipo ha proyectado una probabilidad superior al 50% de que múltiples mamíferos de tamaño grande y mediano --incluidos el tigre y el rinoceronte de Java, que cuentan con los humanos como únicos depredadores-- se extingan en los próximos 200 años. Según los investigadores, esas extinciones previstas no harían sino agravar la alteración de la curva en U, especialmente en la medida en que la pérdida de grandes herbívoros podría desencadenar o acelerar la pérdida de los grandes carnívoros que los depredan.

"Es ciertamente posible que a medida que sacamos a algunos de estos animales de la parte superior (de la curva U), y a medida que colapsamos algunos de estos rangos de tamaños corporales, que estamos alterando la forma en que se reparte la energía --advierte Gearty--. Eso podría tener quizás repercusiones fundamentales para el medio ambiente y el ecosistema en su conjunto".

También es posible, concluyen los investigadores, que la próxima disminución del tamaño corporal de los mamíferos supere incluso el descenso sin precedentes observado en los últimos cientos de miles de años.

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