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Reconstruyen el árbol de la vida de los macroinvertebrados de agua dulce del continente europeo

El nuevo trabajo, que ha sido seleccionado como artículo del mes de julio en la revista Ecography, tiene como primer autor al ecólogo Cesc Múrria (IRBio-UB) y está liderado por la profesora Núria Bonada (IRBio-UB). Foto: IRBio-UB.

El nuevo trabajo, que ha sido seleccionado como artículo del mes de julio en la revista Ecography, tiene como primer autor al ecólogo Cesc Múrria (IRBio-UB) y está liderado por la profesora Núria Bonada (IRBio-UB). Foto: IRBio-UB.

Los investigadores han compilado y analizado la información de la ecología de aproximadamente 6.600 especies. Foto: Núra Bonada (IRBio-UB).

Los investigadores han compilado y analizado la información de la ecología de aproximadamente 6.600 especies. Foto: Núria Bonada (IRBio-UB).

El trabajo concluye que la diversidad funcional de los linajes más jóvenes de los ecosistemas acuáticos está limitada por los linajes más antiguos que colonizaron dichos hábitats con anterioridad. Foto: Tony Herrera.

El trabajo concluye que la diversidad funcional de los linajes más jóvenes de los ecosistemas acuáticos está limitada por los linajes más antiguos que colonizaron dichos hábitats con anterioridad. Foto: Tony Herrera.

31/07/2018

Recerca

Un estudio de la Facultad de Biología y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad de la UB (IRBio) ha analizado cómo han evolucionado y se han diversificado las especies de macroinvertebrados acuáticos —como escarabajos, mosquitos o libélulas— desde que se originaron. A partir del estudio de las características ecológicas de cerca de 6.600 especies europeas, los investigadores han reconstruido qué espacio funcional ocupa cada una de ellas. En paralelo, han utilizado secuencias de su ADN para reconstruir el árbol de la vida —la relación evolutiva y filogenética entre las especies— de los macroinvertebrados acuáticos, con el fin de calcular cuándo aparecieron y qué evolución tuvieron. Los resultados confirman estudios previos que señalaban que el número de especies de cada linaje es independiente del tiempo evolutivo. Como novedad, la investigación concluye que los linajes más antiguos tienen mayor diversidad funcional —pueden hacer más cosas y vivir en más hábitats— que los linajes más jóvenes, cuya diversidad funcional está condicionada por los linajes más antiguos que colonizaron el hábitat con anterioridad.

El nuevo trabajo, que ha sido seleccionado como artículo del mes de julio en la revista Ecography, tiene como primer autor al ecólogo Cesc Múrria (IRBio-UB) y está liderado por la profesora Núria Bonada (IRBio-UB), que es jefa del Grupo de Investigación Freshwater Ecology, Hydrology and Management (FEHM) de la UB. Además, también han participado en el estudio los expertos Anna Papadopoulou (Estación Biológica de Doñana del CSIC), Sylvain Dolédec (Universidad de Lyon, Francia) y Alfried Vogler (Museo de Historia Natural-Imperial College de Londres, Reino Unido).

 

Edad del linaje y diversidad funcional

La macroecología es el campo de la ecología que estudia patrones globales de biodiversidad, como por ejemplo la reducción de la riqueza de especies desde las regiones tropicales hasta los polos, o cómo esta variedad se va reduciendo a medida que aumenta la elevación de una montaña. En este trabajo, se analiza el árbol de la vida de los macroinvertebrados acuáticos europeos para calcular cuánto tiempo hace que colonizaron los ecosistemas de agua a partir de ancestros terrestres o marinos. Por ejemplo, está bien establecido que linajes como los de las libélulas o las moscas de mayo colonizaron las aguas dulces continentales antes que otros, como los de los escarabajos o las moscas y los mosquitos. El paso siguiente ha sido relacionar la edad del linaje con la diversidad funcional que tiene en la actualidad. «Para entender patrones globales de biodiversidad y los procesos que los han creado, es importante saber qué hacen las especies (cómo respiran, qué comen, cómo se reproducen o se reproducen) y dónde viven (altura, pH, temperatura, cantidad de oxígeno o materia orgánica del hábitat): es lo que se conoce como diversidad funcional», explica Cesc Múrria, que es miembro del Departamento de Biología Evolutiva, Ecología y Ciencias Ambientales de la UB y del Grupo FEHM.

 

Los linajes más jóvenes ocupan los espacios menos utilizados

Para relacionar la edad evolutiva y la diversidad funcional, los investigadores han compilado los datos ecológicos de cerca de 6.600 especies de macroinvertebrados acuáticos publicados en estudios anteriores. Los resultados confirman la hipótesis según la cual los linajes más antiguos tendrían mayor diversidad funcional que los linajes más jóvenes, pero, además, explica cómo se produce esta evolución: «Nuestros resultados demuestran que los linajes más jóvenes ocupan un espacio funcional que previamente no ha utilizado ningún otro linaje, como por ejemplo ambientes salinos donde no encontramos linajes antiguos. Esta diversificación se explicaría porque cuando los linajes más antiguos colonizaron las aguas continentales, tenían pocos competidores que limitaran el espacio funcional que podían utilizar. Así, a medida que aparecían más linajes y se iba ocupando el espacio funcional, los nuevos tenían que evolucionar para ocupar espacios ecológicos que previamente no se utilizaran y, tal vez, debían de hacer menos cosas y vivir en hábitats particulares», explica Cesc Múrria.

 

Trabajo pionero en estudios evolutivos

Esta investigación es uno de los primeros trabajos en el campo de la evolución que determina cómo linajes establecidos en un nuevo hábitat pueden condicionar la diversidad funcional de linajes que colonizarán el hábitat con posterioridad. «Ofrecemos una nueva perspectiva para los estudios evolutivos, que deben tener más en cuenta la ecología de las especies y no solo el número de especies dentro de los distintos linajes. Aunque parezca una obviedad —ya que el origen de las especies depende mucho de lo que hace y cómo es una especie—, en general esta visión ecológica y evolutiva es minoritaria en los estudios que analizan patrones de diversidad a gran escala espacial y temporal. Esta implicación va más allá de los estudios de los organismos acuáticos y es aplicable a toda la biota», destaca Cesc Múrria.

«El nuevo trabajo supone un paso adelante para entender mejor la historia evolutiva y la ecología de los ríos, ya que el estudio mezcla tres campos de investigación que tradicionalmente han trabajado por separado: filogenia, ecología funcional y evolución», concluyen los investigadores.

Referencia del artículo:

Múrria, C.; Dolédec, S.; Papadopoulou, A.; Vogler, P. A.; Bonada, N. «Ecological constraints from incumbent clades drive trait evolution across the tree‐of‐life of freshwater macroinvertebrates». Ecography, 2017. Doi: doi.org/10.1111/ecog.02886

 

Video sobre la investigación en este enlace.

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