Conservando y restaurando funciones: la utilidad de las redes ecológicas

Cecilia Díaz-Castelazo, Edwin R. Ariza-Marín y Betsabé Ruiz Guerra

Red de Interacciones Multitróficas

Cuando pensamos en biodiversidad vienen a nuestra mente un listado de especies, pero en un ecosistema las interacciones bióticas determinan el funcionamiento del mismo.

La presencia o ausencia de una especie en un lugar está determinada por factores abióticos (como el clima y el suelo) y bióticos, como las interacciones con otros organismos del mismo o diferente nivel trófico. Imaginemos que entramos con los ojos vendados a dos lugares contrastantes: un bosque de niebla y un potrero, ¿qué percepción tendríamos al entrar y abrir nuestros ojos en cada uno de ellos? La diferencia más notoria sería la vegetación circundante, resaltándose el bosque con una gran variedad de formas y tamaños de plantas. Además de la belleza paisajística, las características de la vegetación influyen en la presencia de las especies animales al afectar la oferta de alimentos, incluso en los depredadores pues si sus presas no tienen con que alimentarse no van a estar presentes. La transformación del hábitat por causas humanas como la deforestación o cambios de uso de suelo influyen en la composición de sus comunidades animales y vegetales (por la disminución de oferta alimenticia). En contraste, en un ecosistema conservado o restaurado la oferta alimenticia es mayor y más variada, lo que genera una estructura más compleja. Las relaciones alimenticias entre especies de un ecosistema, se pueden caracterizar con redes de interacciones ecológicas, que son una representación gráfica-analítica de una comunidad biótica (Figura 1); esta herramienta permite conocer la salud biótica de los ecosistemas y promover su restauración y conservación.

Fig 1. Representación de interacciones simuladas bromelia-visitante floral (bromelias de corola corta y abejas). a) Comunidad de bromelias en un bosque y sus respectivos visitantes florales. b) Red de interacciones ecológicas bromelias-abejas. El color de cada silueta representa a una especie diferente tanto de bromelia como de abeja. Siluetas tomadas y modificadas de www.phylopic.org (Créditos: Edwin R. Ariza-Marín). Nota: Aunque las bromelias suelen ser principalmente polinizadas por vertebrados (colibríes, murciélagos) hay especies polinizadas por mariposas y polillas, en caso de bromelias de corola corta, por algunas abejas.

Las especies no son unidades estáticas ni su presencia es por azar, interactúan entre sí generando un entramado de conexiones (a través de su alimentación) que mantienen el funcionamiento de los ecosistemas. En términos de redes sociales, es como tener un Facebook por ecosistema donde cada especie tiene su propio perfil y su importancia está medida en términos de con cuántos perfiles interactúa (seguidores), si se elimina un perfil con muchos seguidores, varios usuarios de la red social quedarían incomunicados entre sí y con el paso del tiempo la red dejaría de funcionar; mientras que al garantizar la permanencia de usuarios con muchos seguidores se incrementa la estabilidad de la red a pesar de la perdida de otros usuarios (perturbación). En este contexto, comprender el papel de cada especie en la red, nos proporciona información de su función en la comunidad a partir de las interacciones que se mantienen al conservarla (resiliencia) o de las que pueden generarse al incorporarla a un ecosistema (restauración).

La resiliencia es la capacidad de los organismos de adaptarse a un agente perturbador, y en términos de las comunidades bióticas es la rapidez con que regresan a un estado inicial tras una perturbación (1). Por otro lado, la restauración ecológica se ha definido como el proceso de asistir a la recuperación de un ecosistema perturbado (2). Si pensamos en términos de las interacciones que existen dentro de los ecosistemas, la capacidad de recuperación que tienen va a ser mayor si se mantienen o incorporan especies con muchas interacciones (especies núcleo), pues promueven el funcionamiento de los ecosistemas. Una manera de medir la funcionalidad ecosistémica (funciones de las especies que alberga y la intensidad de sus interacciones) es por medio de sus servicios ecosistémicos, dentro de los que destacan la polinización como un ejemplo clásico. 

Fig 2. Cambios en las interacciones de un ecosistema tras un disturbio causado por el hombre. a) Modificación de un bosque en un sistema silvopastoril donde se conservan fragmentos de bosque que albergan especies núcleo. b) Modificación de un bosque en un potrero que no tiene especies núcleo y su posterior restauración. El color de cada silueta representa a una especie diferente tanto de planta como de abeja. Siluetas tomadas y modificadas de www.phylopic.org (Créditos: Edwin R. Ariza-Marín)

En términos de resiliencia, se ha observado que remover artificialmente una planta con flor que es visitada por muchas especies, genera una disminución en la riqueza de insectos polinizadores (número de especies) que conlleva a una disminución en el número de interacciones (3), es decir se reduce la oferta alimenticia generando que algunos polinizadores ya no están presentes localmente. En el sentido contrario, si removemos especies de polinizadores algunas plantas podrían no ser polinizadas y con el paso del tiempo extinguirse en una localidad. La pérdida de polinizadores, principalmente abejas, es un problema global pues más del 80% de las plantas con flor requieren de un animal para garantizar su reproducción (4), por lo que una pérdida total de los polinizadores podría generar extinciones de poblaciones locales de plantas a mediano y largo plazo. Es allí donde estrategias recientes como jardines de polinizadores, conformados por plantas visitadas por una gran diversidad de polinizadores, pueden favorecer su permanencia a lo largo de tiempo. Garantizar la permanencia de especies núcleo, tanto de plantas como de animales, promueve que los ecosistemas puedan ser más resilientes, pues albergan especies que cumplen funciones complementarias (Figura 2a). En el caso de la polinización podrían ser los síndromes de polinización, por ejemplo, flores rojas tubulares se relacionan con polinización por colibríes, flores amarillas y poco profundas con polinización por abejas, o flores no llamativas (blancas) con abundante polen con polinización por escarabajos, etc. (Figura 3). En el contexto de interacciones bióticas, restaurar un ecosistema con especies núcleo promueve una mayor cantidad de interacciones, que puede ocasionar un aumento en la resiliencia del ecosistema ante futuras perturbaciones (Figura 2b). Se ha observado que las comunicades de polinizadores son más generalistas en ecosistemas restaurados generando un aumento en la producción de frutos y semillas de las plantas nativas (5), lo que conlleva a un aumento en el reclutamiento de nuevas plantas y a la permanencia futura de las especies en las localidades. En síntesis, es importante conocer las interacciones y la función de las especies para establecer cuáles deben ser conservadas o reintroducidas en lugares perturbados para garantizar el funcionamiento futuro de los ecosistemas. 

Fig 3. Relación del color de las flores y tipo de visitante floral. a) flores amarillas comúnmente visitadas por abejas. b) flores blanco opaco con abundante polen comúnmente visitadas por escarabajos. (Créditos Edwin R. Ariza-Marín).

Referencias

• Begon, M., & Townsend, C. R. (2021). Ecology: from individuals to ecosystems. John Wiley & Sons.

• SER (Society for Ecological Restoration International Science & Policy Working Group) (2024). The SER International primer on ecological restoration. Washington D.C. [consultado Mar 2024]. Disponible en: https://ser-rrc.org/what-is-ecological-restoration/

• Goldstein, J., & Zych, M. (2016). What if we lose a hub? Experimental testing of pollination network resilience to removal of keystone floral resources. Arthropod-Plant Interactions, 10, 263-271.

• Ollerton, J., Winfree, R., & Tarrant, S. (2011). How many flowering plants are pollinated by animals?. Oikos, 120(3), 321-326.

• Kaiser-Bunbury, C. N., Mougal, J., Whittington, A. E., Valentin, T., Gabriel, R., Olesen, J. M., & Blüthgen, N. (2017). Ecosystem restoration strengthens pollination network resilience and function. Nature, 542(7640), 223-227.