Un equip internacional liderat per l’ICM-CSIC ha reconstruït la història de la diversitat dels animals marins des del Càmbric, fa uns 540 milions d'anys, fins avui.
Un equip internacional liderat per l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona ha desenvolupat un model de diversificació que permet reconstruir la història de la diversitat dels animals marins des de l'explosió de vida del Càmbric, fa uns 540 milions d'anys, fins a l'actualitat.
El treball, publicat avui a la revista Nature, indica que la biodiversitat actual és el resultat de llargs períodes d'estabilitat ambiental a la Terra que van permetre el desenvolupament de hotspots o punts calents de biodiversitat, regions amb un gran nombre d'espècies.
El registre fòssil mostra que la vida al nostre planeta ha estat colpejada per almenys cinc grans extincions massives durant els darrers 500 milions d'anys. L'extinció massiva que va tenir lloc a finals del període Pèrmic, la més gran de tots els temps, va acabar amb més del 90% de les espècies marines i els ecosistemes a la vora del col·lapse. Avui, 250 milions d'anys després, la vida al mar és més diversa que mai.
"La qüestió és: què ha passat perquè la biodiversitat sigui avui més gran del que ha estat mai", apunta l'investigador de l'ICM-CSIC i líder del projecte Pedro Cermeño.
"El problema és que el registre fòssil és incomplet, de manera que per resoldre aquesta qüestió era necessari desenvolupar un nou enfocament computacional que ens permetés reconstruir la història de la vida. El nostre model és capaç de recrear la distribució geogràfica de la diversitat als oceans actuals, especialment els hotspots, i revela els mecanismes que els han creat", afegeix.
L’equip científic ha comprovat que el temps transcorregut entre un esdeveniment d'extinció massiva i el següent va ser clau per permetre el desenvolupament dels hotpots de biodiversitat.
"Ha estat emocionant veure que el patró de diversitat global que resultava del nostre model de diversificació regional era semblant al que s'observa a partir del registre fòssil. Això fa pertinent l'ús del model per reconstruir les distribucions espacials de la diversitat en el passat, permetent resoldre quan i com es van originar els hotspots de biodiversitat marina", celebra la investigadora de l'ICM-CSIC Carmen García-Comas, coordinadora de l'estudi.
Els límits de la biodiversitat
El nou model també posa sobre la taula una de les qüestions més controvertides de l'ecologia evolutiva: si existeix o no un límit a la diversitat global que pot suportar la Terra. La teoria ecològica afirma que, a mesura que augmenta la diversitat i s'intensifiquen les interaccions biològiques, com és el cas de la competència, el procés de diversificació s'alenteix fins a aturar-se. En aquest punt, l'aparició i l'establiment d'una espècie nova provocarà inevitablement l'extinció d'una espècie antiga.
Tot i això, alguns científics han argumentat que els ecosistemes de la Terra són tan heterogenis que sempre hi haurà espai per a més espècies.
"Els nostres resultats concilien els dos punts de vista. Mentre que la major part dels oceans presenten nivells de diversitat molt inferiors al seu màxim, les regions que allotgen hotspots de biodiversitat podrien estar a prop del límit", destaca Cermeño.
Per a l'elaboració del treball, l'equip científic ha fet servir un model paleogeogràfic que rastreja els moviments dels continents i el fons marí al llarg de milions d'anys, així com un model del sistema Terra que reconstrueix les condicions ambientals dels mars durant el passat. Cada regió rastrejada acumula diversitat al llarg del temps a un ritme controlat per la temperatura i la quantitat de menjar disponible a cada regió i en cada moment.
"Aquesta eina de modelització és molt potent, ja que ens permet explorar moltes coses, entre elles, què hauria passat si no s’haguessin produït algunes de les grans extincions massives que van assolar la vida en el passat o si haguessin succeït en un altre moment de la història de la Terra", subratlla el líder del projecte.
La interferència de l'ésser humà en el funcionament natural dels ecosistemes del planeta ha provocat la que és considerada la sisena gran extinció massiva. Segons les Nacions Unides, en l'últim segle han desaparegut tantes espècies com les que s'haurien extingit en deu mil anys si s'assumeix un escenari normal. A més, el 25% de les espècies avaluades per la Unió Internacional per a la Conservació de la Natura es troben en perill d'extinció.
"Aquest estudi posa de manifest que si les tendències actuals continuen, la pèrdua de biodiversitat podria trigar milions d'anys a recuperar-se, possiblement més enllà de la nostra pròpia existència com a espècie", conclou Michael Benton, professor de la Universitat de Bristol i coautor del treball.