La conectividad de la naturaleza

Pedro Luna, Reuber Lana Antoniazzi-Jr, Edgar Chávez-Gonzales, Erick J. Corro-Mendez, Diana A. Ahuatzin-Flores, Wesley Dáttilo

Todos estamos conectados. La idea de estar conectados entre sí es muy común en el Internet, cuando hacemos uso de las redes sociales (Facebook, Twitter, Instagram, etc.). Todo el tiempo nos conectamos e interactuamos de manera muy particular con otras personas de acuerdo a como vivimos. En nuestras actividades diarias también lo hacemos, cuando vamos de camino al trabajo o a la escuela 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 una gran red de conexiones. La realidad es que casi todo está conectado entre sí por medio de algún tipo de interacción, ya sean creaciones del hombre como, los mercados económicos, el comercio internacional o el Internet. En la naturaleza no es diferente, las interacciones existen, desde la forma en que interactúan los elementos químicos, los genes, las proteínas, las células, las neuronas, las especies y todo aquello que se relaciona entre sí genera redes complejas de interacciones.

Los millones de especies de animales, plantas, hongos, bacterias y demás formas de vida que habitan nuestro planeta están conectadas entre sí a través de múltiples interacciones ecológicas, las cuales llevan a cabo muchos procesos naturales. Esta gran biodiversidad ha estado relacionada entre sí desde hace millones de años, lo que ha permitido su evolución y coexistencia. Además, las interacciones ecológicas son fundamentales para el mantenimiento de la biodiversidad en los ecosistemas actuales. Para entender esto, pensemos en cómo se mantiene un bosque vivo, no podríamos hacerlo sin tomar en cuenta a las interacciones que ocurren entre las plantas, los animales y otros organismos que lo habitan. Por ejemplo, cuando florece un árbol, las abejas y otros animales llegan a visitar sus flores, en consecuencia, se polinizan algunas, pasando a ser frutos llenos de semillas. Más tarde, los frutos maduran, muchos son devorados por aves, otros caen al suelo donde son víctimas de insectos, hongos y bacterias. Las aves que comieron algún fruto, al volar de un sitio a otro pueden llegar a dispersar las semillas que comieron. Algunas de estas semillas darán lugar a una nueva planta, la planta crecerá y tendremos un nuevo árbol, así el bosque se mantendrá creciendo y funcionando. Muchas plantas requieren de animales para reproducirse y dispersarse, los animales de plantas para alimentarse, así entre todas las especies las interacciones ecológicas son la base para que los procesos en los ecosistemas sucedan. Dependiendo del tipo de interacción que observemos serán los efectos de ésta, las abejas al acarrear polen de una flor a otra ayudan a que el árbol se reproduzca generándole un efecto positivo, mientras que las abejas reciben néctar como recompensas por sus servicios de transporte. En este caso las especies se benefician mutuamente, pero también hay casos contrarios como cuando los hongos se alimentan de los frutos y semillas eliminando futuras plantas, generando un beneficio al hongo, pero no a las plantas. Por último, no debemos olvidar que las interacciones ecológicas no se limitan a interacciones entre pares de especies, en general, hay una gran cantidad de especies involucradas en cada tipo de interacción que ocurre, por lo que las redes ecológicas suelen ser inmensas y presentan cualidades propias de un sistema complejo por lo que su estudio ha cambiado nuestra forma de ver y entender la biodiversidad.

Con los avances de la tecnología informática y con el desarrollo de nuevas herramientas ha sido posible estudiar la estructura y organización de las redes de interacción. La matemática por detrás de ellas indica que sin importar su naturaleza su estructura está ordenada, ya sean creadas por el hombre o en los ecosistemas, las redes presentan patrones similares. Se sabe que el orden que surge en las redes les brinda funcionalidad y estabilidad. Estas propiedades se les conoce como propiedades emergentes y surgen del comportamiento colectivo y organizado de sus partes, estas propiedades no pueden ser detectadas al estudiar las partes de la red de manera aislada. Para entender mejor esto pensemos en un automóvil, el cual está formado por miles de partes pequeñas y grandes (tornillos, baleros, tubos, láminas, etc.), que si son armadas de una manera desordenada no formaran ningún automóvil, pero si son unidas en orden al final tendremos un automóvil que funciona y que presenta propiedades que las partes por si solas no pueden mostrar. En los ecosistemas ocurre algo similar, las redes de interacciones se conectan de forma que los ecosistemas funcionen. Por otra parte, esta funcionalidad depende fuertemente de sólo un pequeño grupo de partes de la red. Para poder conducir el automóvil sólo necesitamos de un pequeño grupo de sus partes: el motor, el volante, los pedales y la palanca, sin estas partes el automóvil no funcionaría. En la estructura de las redes ecológicas encontramos que un pequeño grupo de especies que interactúan mucho entre ellas y otro gran grupo de especies dentro del sistema que interactúa en menor frecuencia. El pequeño grupo de especies que interactúa mucho es muy versátil, esto les permite ser abundantes en el ambiente manteniendo constantes los procesos en los ecosistemas lo que conlleva a que muchas especies puedan vivir en conjunto. Las especies raras o que interactúan menos contribuyen poco al mantenimiento y estabilidad del sistema. Sin estos grupos de especies que interactúan mucho, la red ecológica no sería funcional, muchos procesos no se podrían mantener y el resto de las especies que dependen de ellas desaparecerían.

Hoy en día no existe ninguna región en el planeta que no haya sido dañado o influenciado por la actividad del ser humano, nos estamos acabamos los bosques, extinguimos especies, modificamos y destruimos todo lo que se encuentra a nuestro paso. La pérdida de especies también significa perder sus interacciones y la pérdida de las interacciones acaba con el orden y cambia por completo la estructura y funcionamiento de los ecosistemas. Aunque el estudio de las redes de interacción implica la integración de muchas matemáticas, teorías e inclusive conocimientos de múltiples disciplinas, no es difícil pensar en cómo la biodiversidad conforma una gran red. Cuando miramos un árbol, el patio de nuestra casa, el parque de nuestra colonia, un lago o un bosque, podemos no sólo imaginar, sino también observar muchas interacciones, todas esas maravillosas partes de la naturaleza que se acoplan como partes de un mismo sistema. Más allá, no es posible pensar en nosotros como “puntos” aislados en una nube de conexiones, cuando interactuamos formamos parte y a la vez dependemos de que las redes funcionen bien, para que sigamos teniendo agua, comida, oxígeno. Para que esto ocurra y persista la vida, evitemos alterar nuestro planeta y dejemos que la naturaleza siga su ritmo.