/ lunes 10 de abril de 2017

Invivo|La conectividad de la naturaleza

Por Pedro Luna, Reuber Lana, Édgar Chávez, ErickCorro, Diana Ahuatzin y Wesley Dáttilo

Todos estamos conectados. La idea de estar conectados entre síes muy común en el Internet, cuando hacemos uso de las redessociales (Facebook, Twitter, Instagram, etc.). Todo el tiempo nosconectamos e interactuamos de manera muy particular con otraspersonas de acuerdo a como vivimos. En nuestras actividades diariastambién lo hacemos, cuando vamos de camino al trabajo o a laescuela siempre hablamos o interactuamos con alguna otra persona,ya sea para transportarnos, comprar algo o simplemente al saludar,todo el tiempo creamos vínculos y enlaces que forman parte de unagran red de conexiones. La realidad es que casi todo estáconectado entre sí por medio de algún tipo de interacción, yasean creaciones del hombre como, los mercados económicos, elcomercio internacional o el Internet. En la naturaleza no esdiferente, las interacciones existen, desde la forma en queinteractúan los elementos químicos, los genes, las proteínas,las células, las neuronas, las especies y todo aquello que serelaciona entre sí genera redes complejas de interacciones.

Los millones de especies de animales, plantas, hongos, bacteriasy demás formas de vida que habitan nuestro planeta estánconectadas entre sí a través de múltiples interaccionesecológicas, las cuales llevan a cabo muchos procesos naturales.Esta gran biodiversidad ha estado relacionada entre sí desde hacemillones de años, lo que ha permitido su evolución ycoexistencia. Además, las interacciones ecológicas sonfundamentales para el mantenimiento de la biodiversidad en losecosistemas actuales. Para entender esto, pensemos en cómo semantiene un bosque vivo, no podríamos hacerlo sin tomar en cuentaa las interacciones que ocurren entre las plantas, los animales yotros organismos que lo habitan. Por ejemplo, cuando florece unárbol, las abejas y otros animales llegan a visitar sus flores, enconsecuencia, se polinizan algunas, pasando a ser frutos llenos desemillas. Más tarde, los frutos maduran, muchos son devorados poraves, otros caen al suelo donde son víctimas de insectos, hongos ybacterias. Las aves que comieron algún fruto, al volar de un sitioa otro pueden llegar a dispersar las semillas que comieron. Algunasde estas semillas darán lugar a una nueva planta, la plantacrecerá y tendremos un nuevo árbol, así el bosque se mantendrácreciendo y funcionando. Muchas plantas requieren de animales parareproducirse y dispersarse, los animales de plantas paraalimentarse, así entre todas las especies las interaccionesecológicas son la base para que los procesos en los ecosistemassucedan. Dependiendo del tipo de interacción que observemos seránlos efectos de ésta, las abejas al acarrear polen de una flor aotra ayudan a que el árbol se reproduzca generándole un efectopositivo, mientras que las abejas reciben néctar como recompensaspor sus servicios de transporte. En este caso las especies sebenefician mutuamente, pero también hay casos contrarios comocuando los hongos se alimentan de los frutos y semillas eliminandofuturas plantas, generando un beneficio al hongo, pero no a lasplantas. Por último, no debemos olvidar que las interaccionesecológicas no se limitan a interacciones entre pares de especies,en general, hay una gran cantidad de especies involucradas en cadatipo de interacción que ocurre, por lo que las redes ecológicassuelen ser inmensas y presentan cualidades propias de un sistemacomplejo por lo que su estudio ha cambiado nuestra forma de ver yentender la biodiversidad.

Con los avances de la tecnología informática y con eldesarrollo de nuevas herramientas ha sido posible estudiar laestructura y organización de las redes de interacción. Lamatemática por detrás de ellas indica que sin importar sunaturaleza su estructura está ordenada, ya sean creadas por elhombre o en los ecosistemas, las redes presentan patronessimilares. Se sabe que el orden que surge en las redes les brindafuncionalidad y estabilidad. Estas propiedades se les conoce comopropiedades emergentes y surgen del comportamiento colectivo yorganizado de sus partes, estas propiedades no pueden serdetectadas al estudiar las partes de la red de manera aislada. Paraentender mejor esto pensemos en un automóvil, el cual estáformado por miles de partes pequeñas y grandes (tornillos,baleros, tubos, láminas, etc.), que si son armadas de una maneradesordenada no formaran ningún automóvil, pero si son unidas enorden al final tendremos un automóvil que funciona y que presentapropiedades que las partes por si solas no pueden mostrar. En losecosistemas ocurre algo similar, las redes de interacciones seconectan de forma que los ecosistemas funcionen. Por otra parte,esta funcionalidad depende fuertemente de sólo un pequeño grupode partes de la red. Para poder conducir el automóvil sólonecesitamos de un pequeño grupo de sus partes: el motor, elvolante, los pedales y la palanca, sin estas partes el automóvilno funcionaría. En la estructura de las redes ecológicasencontramos que un pequeño grupo de especies que interactúanmucho entre ellas y otro gran grupo de especies dentro del sistemaque interactúa en menor frecuencia. El pequeño grupo de especiesque interactúa mucho es muy versátil, esto les permite serabundantes en el ambiente manteniendo constantes los procesos enlos ecosistemas lo que conlleva a que muchas especies puedan viviren conjunto. Las especies raras o que interactúan menoscontribuyen poco al mantenimiento y estabilidad del sistema. Sinestos grupos de especies que interactúan mucho, la red ecológicano sería funcional, muchos procesos no se podrían mantener y elresto de las especies que dependen de ellas desaparecerían.

Hoy en día no existe ninguna región en el planeta que no hayasido dañado o influenciado por la actividad del ser humano, nosestamos acabamos los bosques, extinguimos especies, modificamos ydestruimos todo lo que se encuentra a nuestro paso. La pérdida deespecies también significa perder sus interacciones y la pérdidade las interacciones acaba con el orden y cambia por completo laestructura y funcionamiento de los ecosistemas. Aunque el estudiode las redes de interacción implica la integración de muchasmatemáticas, teorías e inclusive conocimientos de múltiplesdisciplinas, no es difícil pensar en cómo la biodiversidadconforma una gran red. Cuando miramos un árbol, el patio denuestra casa, el parque de nuestra colonia, un lago o un bosque,podemos no sólo imaginar, sino también observar muchasinteracciones, todas esas maravillosas partes de la naturaleza quese acoplan como partes de un mismo sistema. Más allá, no esposible pensar en nosotros como “puntos” aislados en una nubede conexiones, cuando interactuamos formamos parte y a la vezdependemos de que las redes funcionen bien, para que sigamosteniendo agua, comida, oxígeno. Para que esto ocurra y persista lavida, evitemos alterar nuestro planeta y dejemos que la naturalezasiga su ritmo.

*Red de Ecoetología, Instituto de Ecología AC, Xalapa,Veracruz

Por Pedro Luna, Reuber Lana, Édgar Chávez, ErickCorro, Diana Ahuatzin y Wesley Dáttilo

Todos estamos conectados. La idea de estar conectados entre síes muy común en el Internet, cuando hacemos uso de las redessociales (Facebook, Twitter, Instagram, etc.). Todo el tiempo nosconectamos e interactuamos de manera muy particular con otraspersonas de acuerdo a como vivimos. En nuestras actividades diariastambién lo hacemos, cuando vamos de camino al trabajo o a laescuela siempre hablamos o interactuamos con alguna otra persona,ya sea para transportarnos, comprar algo o simplemente al saludar,todo el tiempo creamos vínculos y enlaces que forman parte de unagran red de conexiones. La realidad es que casi todo estáconectado entre sí por medio de algún tipo de interacción, yasean creaciones del hombre como, los mercados económicos, elcomercio internacional o el Internet. En la naturaleza no esdiferente, las interacciones existen, desde la forma en queinteractúan los elementos químicos, los genes, las proteínas,las células, las neuronas, las especies y todo aquello que serelaciona entre sí genera redes complejas de interacciones.

Los millones de especies de animales, plantas, hongos, bacteriasy demás formas de vida que habitan nuestro planeta estánconectadas entre sí a través de múltiples interaccionesecológicas, las cuales llevan a cabo muchos procesos naturales.Esta gran biodiversidad ha estado relacionada entre sí desde hacemillones de años, lo que ha permitido su evolución ycoexistencia. Además, las interacciones ecológicas sonfundamentales para el mantenimiento de la biodiversidad en losecosistemas actuales. Para entender esto, pensemos en cómo semantiene un bosque vivo, no podríamos hacerlo sin tomar en cuentaa las interacciones que ocurren entre las plantas, los animales yotros organismos que lo habitan. Por ejemplo, cuando florece unárbol, las abejas y otros animales llegan a visitar sus flores, enconsecuencia, se polinizan algunas, pasando a ser frutos llenos desemillas. Más tarde, los frutos maduran, muchos son devorados poraves, otros caen al suelo donde son víctimas de insectos, hongos ybacterias. Las aves que comieron algún fruto, al volar de un sitioa otro pueden llegar a dispersar las semillas que comieron. Algunasde estas semillas darán lugar a una nueva planta, la plantacrecerá y tendremos un nuevo árbol, así el bosque se mantendrácreciendo y funcionando. Muchas plantas requieren de animales parareproducirse y dispersarse, los animales de plantas paraalimentarse, así entre todas las especies las interaccionesecológicas son la base para que los procesos en los ecosistemassucedan. Dependiendo del tipo de interacción que observemos seránlos efectos de ésta, las abejas al acarrear polen de una flor aotra ayudan a que el árbol se reproduzca generándole un efectopositivo, mientras que las abejas reciben néctar como recompensaspor sus servicios de transporte. En este caso las especies sebenefician mutuamente, pero también hay casos contrarios comocuando los hongos se alimentan de los frutos y semillas eliminandofuturas plantas, generando un beneficio al hongo, pero no a lasplantas. Por último, no debemos olvidar que las interaccionesecológicas no se limitan a interacciones entre pares de especies,en general, hay una gran cantidad de especies involucradas en cadatipo de interacción que ocurre, por lo que las redes ecológicassuelen ser inmensas y presentan cualidades propias de un sistemacomplejo por lo que su estudio ha cambiado nuestra forma de ver yentender la biodiversidad.

Con los avances de la tecnología informática y con eldesarrollo de nuevas herramientas ha sido posible estudiar laestructura y organización de las redes de interacción. Lamatemática por detrás de ellas indica que sin importar sunaturaleza su estructura está ordenada, ya sean creadas por elhombre o en los ecosistemas, las redes presentan patronessimilares. Se sabe que el orden que surge en las redes les brindafuncionalidad y estabilidad. Estas propiedades se les conoce comopropiedades emergentes y surgen del comportamiento colectivo yorganizado de sus partes, estas propiedades no pueden serdetectadas al estudiar las partes de la red de manera aislada. Paraentender mejor esto pensemos en un automóvil, el cual estáformado por miles de partes pequeñas y grandes (tornillos,baleros, tubos, láminas, etc.), que si son armadas de una maneradesordenada no formaran ningún automóvil, pero si son unidas enorden al final tendremos un automóvil que funciona y que presentapropiedades que las partes por si solas no pueden mostrar. En losecosistemas ocurre algo similar, las redes de interacciones seconectan de forma que los ecosistemas funcionen. Por otra parte,esta funcionalidad depende fuertemente de sólo un pequeño grupode partes de la red. Para poder conducir el automóvil sólonecesitamos de un pequeño grupo de sus partes: el motor, elvolante, los pedales y la palanca, sin estas partes el automóvilno funcionaría. En la estructura de las redes ecológicasencontramos que un pequeño grupo de especies que interactúanmucho entre ellas y otro gran grupo de especies dentro del sistemaque interactúa en menor frecuencia. El pequeño grupo de especiesque interactúa mucho es muy versátil, esto les permite serabundantes en el ambiente manteniendo constantes los procesos enlos ecosistemas lo que conlleva a que muchas especies puedan viviren conjunto. Las especies raras o que interactúan menoscontribuyen poco al mantenimiento y estabilidad del sistema. Sinestos grupos de especies que interactúan mucho, la red ecológicano sería funcional, muchos procesos no se podrían mantener y elresto de las especies que dependen de ellas desaparecerían.

Hoy en día no existe ninguna región en el planeta que no hayasido dañado o influenciado por la actividad del ser humano, nosestamos acabamos los bosques, extinguimos especies, modificamos ydestruimos todo lo que se encuentra a nuestro paso. La pérdida deespecies también significa perder sus interacciones y la pérdidade las interacciones acaba con el orden y cambia por completo laestructura y funcionamiento de los ecosistemas. Aunque el estudiode las redes de interacción implica la integración de muchasmatemáticas, teorías e inclusive conocimientos de múltiplesdisciplinas, no es difícil pensar en cómo la biodiversidadconforma una gran red. Cuando miramos un árbol, el patio denuestra casa, el parque de nuestra colonia, un lago o un bosque,podemos no sólo imaginar, sino también observar muchasinteracciones, todas esas maravillosas partes de la naturaleza quese acoplan como partes de un mismo sistema. Más allá, no esposible pensar en nosotros como “puntos” aislados en una nubede conexiones, cuando interactuamos formamos parte y a la vezdependemos de que las redes funcionen bien, para que sigamosteniendo agua, comida, oxígeno. Para que esto ocurra y persista lavida, evitemos alterar nuestro planeta y dejemos que la naturalezasiga su ritmo.

*Red de Ecoetología, Instituto de Ecología AC, Xalapa,Veracruz

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