CIENCIASAMBIENTALES

MONOGRÁFICO 2013/2014

Diversidad biológica,entorno natural y desarrollo

sostenible

REPORTAJES EXTRAÍDOS DE LA REVISTA DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA UMHSAPIENS

MONOGRÁFICODE CIENCIASAMBIENTALES

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4 || El surfing en la Tortuga Mora

8 || El efecto de los incendios sobre el suelo10 || Un planeta lleno de vacíos

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El surfing en la tortuga mora Cuando el azar condiciona la genética de una especie en expansión

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Doñana || Beatriz de las Nieves López Pastor

A lo largo de la historia del planeta, las especies se han desplazado en busca de nue-

vos espacios que colonizar para sa-tisfacer sus necesidades vitales. En el presente, el cambio global del pla-neta, marcado por la presión huma-na, conlleva un fuerte impacto tradu-cido en fragmentación y pérdida de hábitats. Los investigadores tratan de responder a interrogantes rela-cionados con el comportamiento de las especies ante los nuevos despla-zamientos forzosos. En esta carrera, se puede observar un fenómeno ge-nético singular, donde las variacio-nes se fijan o se pierden por azar, en lugar de por selección natural.

La investigadora del Área de Ecología de la UMH Eva Graciá ha utilizado como modelo de estudio una colonización pro-ducida en el pasado para determinar la huella genética que perdura en el pre-sente. Se trata de la expansión de la tor-tuga mora (Testudo graeca L.) desde el norte de África hasta el sureste ibérico. Durante el estudio de las consecuencias genéticas que tuvo el desplazamiento de esta especie en la península, Graciá ha observado un patrón de diversidad gené-tica que hasta el momento apenas esta-ba documentado en sistemas naturales: el surfing. Este proceso sólo se había descrito en simulaciones informáticas y microcosmos creados en laboratorio.

El patrón genético de la tortuga mora presenta, en el medio natural, algunas características descritas con colonias de bacterias en laboratorio. La especie sirve como modelo de estudio para de-mostrar que el azar, sumado a una ca-pacidad de dispersión lenta y a una den-sidad baja de individuos, puede modelar la genética de los procesos de expansión de los organismos, algo atribuido hasta el momento a la selección natural.

En el centro del área de distribución, aparece una riqueza genética que dis-

minuye a medida que se produce una expansión hacia la periferia. Se trata de un proceso de deriva genética continua-da; una fuerza evolutiva que cambia las frecuencias alélicas de las especies en el tiempo. Los alelos que llegan prime-ro a las distintas zonas de la periferia,

por casualidad, se volverán muy abun-dantes. Se llama surfing porque un ale-lo determinado se sitúa sobre la cresta de la ola en avance, pero sólo aquellos individuos que están en el frente de ex-pansión van a transmitir los suyos al nuevo hábitat colonizado. Así, el motor

Deriva genética en el frente de la ola de una población en expan-sión, que conduce a cambios en las frecuencias alélicas y a sur-fing. (A) Las condiciones iniciales muestran una proporción igual de dos alelos (negros y blancos) en una población en expansión. (B) El alelo negro encontrado por casualidad en la cresta de la ola en expansión en (A) aumenta su frecuencia debido a la deriva lo-cal. (C) El alelo negro ha llegado a fijarse por la deriva en el frente de la ola, y las siguientes pobla-ciones sólo llevarán este alelo.

Gráfico tomado con modificaciones.Laurent Excoffier y Nicolas RayTrends in Techonology & Evolution

Argelia || Marcos Ferrández

Llegada a la penínsulaLa tortuga mora pudo llegar a la penín-sula ibérica hace alrededor de 20.000 años. A través de análisis genético-es-paciales, los investigadores han recons-truido su proceso de distribución en el sureste ibérico. Los resultados determi-nan que el lugar de entrada de la tor-tuga se sitúa en la cuenca de Vera, Al-mería, y, una vez allí, la especie se ha dispersado de forma natural. Dentro del sureste ibérico, las poblaciones más cercanas entre sí poseen una genética similar. A medida que se alejan hacia la periferia, surgen diferencias respecto a la población de origen. Si el hombre hu-biera manipulado a las tortugas, no se habría producido una colonización lenta y continua ni aparecería un patrón de diferenciación con coherencia geográfica.

Aunque se conoce su origen y que en su dispersión no ha intervenido el hombre, todavía permanece en duda cómo llegó desde África. Puede que la transporta-ran durante las primeras migraciones humanas que cruzaron el Mediterráneo, según explica Graciá. La otra opción es que hubieran llegado a la deriva, en un periodo en que las costas peninsular y

africana estaban muy próximas, como se ha demostrado para otras especies de tortugas de tierra que ocupan islas oceánicas.

Modelo de estudioLa población del sureste es la de mayor entidad dentro de la península Ibérica. La especie, catalogada como vulnerable según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), se ha visto dañada por cuestiones como la intensificación de los cultivos y el de-sarrollo urbanístico que han supuesto una pérdida de hábitat. Además, su vi-sión como animal de compañía conlleva que históricamente se haya capturado para uso doméstico y comercial. La cría de una tortuga en casa, su cruzamiento con otras y la suelta posterior en el me-dio natural afectan negativamente a la especie, por ejemplo, en forma de nuevas enfermedades. En la actualidad, existe mayor legislación al respecto y se persi-gue este tipo de prácticas. El director de la tesis de Eva Graciá, Andrés Giménez, subraya la importancia de la conser-vación de especies para comprender el funcionamiento de la biodiversidad: “Si se hubiera extinguido Testudo graeca en la península, de momento no se habría detectado el proceso de surfing en un sis-tema natural”.

Hasta llegar a determinar que la tortu-ga mora soportaba este proceso genético, el equipo de investigación del Área de Ecología ha seguido una línea de trabajo iniciada hace 15 años en la que han par-ticipado numerosos voluntarios. Al prin-cipio, respondían a cuestiones concretas de algunas poblaciones y, poco a poco, han resuelto cuestiones de carácter más general. Andrés Giménez cuenta que más allá de conocer cómo se comporta la tortuga mora, interesa dar respuesta a preguntas como ésta “relevante para comprender el funcionamiento de algu-nas especies en el contexto de cambio global”.

La Biología de la Conservación trata de determinar qué sucede con las especies ante los cambios ambientales y si éstas van a poder readaptarse. La pérdida y extinción de biodiversidad puede supo-ner una desestructuración de los ecosis-temas. Con sus largos paseos de lentos movimientos la tortuga mora atesora el sureste español y ofrece un perfec-to ejemplo de cómo una especie actúa como bandera y paraguas para proteger a otras. Paraguas, porque al protegerla a ella se protege al conjunto de especies de los ecosistemas que habita. Bandera, porque la sociedad protege y reclama su conservación.

de cambio de las frecuencias alélicas es el aislamiento geográfico.

Grupo de Ecología y Equipo de Seguimiento de Doñana

El efecto de los incendios sobre el suelo

El verano del año 2012 fue es-pecialmente duro para los bos-ques españoles. El fuego calci-nó más de 165.000 hectáreas

en el territorio nacional y la Comunidad Valenciana se llevó la peor parte, con 60.000 hectáreas quemadas en los in-cendios de Cortes de Pallás y Andilla. El grupo de investigación de Edafología Ambiental del Departamento de Agro-química y Medio Ambiente de la Uni-versidad Miguel Hernández analiza los efectos de los incendios forestales sobre el suelo. El profesor Jorge Mataix y su equipo se centran en el fuego que asoló la Serra de Mariola, en el término ali-cantino de Alcoy, en julio de 2012.

Como explica el profesor, hay que te-ner en cuenta que en la degradación de los suelos también intervienen otros factores aparte de los incendios como, por ejemplo, ciertos fenómenos meteo-rológicos, sería el caso de las lluvias torrenciales. Pero también repercuten los efectos de la industria o un compor-tamiento humano inapropiado: “Hay veces que no es necesario reforestar, porque es el propio ecosistema el que se autorreforesta”, subraya.

En la investigación de la Sierra de Mariola, los expertos analizan el efec-to concreto que tiene sobre el suelo la

extracción de madera quemada y tam-bién cómo se regenera la vegetación. El trabajo de campo consiste en la recogida de muestras una vez al mes en zonas que han sufrido un continuo paso de maquinaria pesada. “Contro-lamos los efectos que experimenta el suelo afectado y los comparamos con terreno de una parcela no afectada, para determinar la evolución de las propiedades y cómo, con el tiempo, se va recuperando la vegetación”, pun-tualiza Mataix.

Una de las características que se ana-liza es la densidad aparente del suelo, que ofrece una idea de si se está com-pactando, algo que el grupo ha demos-trado que sí que ocurre en los suelos que han experimentado un continuo paso de maquinaria. De la misma ma-nera que se detecta un retroceso de la recuperación de la vegetación en esta zona. La investigación concluye que el impacto de la extracción de made-

ra es negativo tanto para el suelo, ya que hay propiedades que se han visto afectadas, como para la vegetación. El profesor pone como ejemplo el he-cho de que el paso de las máquinas haya generado una cárcava que favo-rece el tránsito de aguas torrenciales, además de que la cobertura vegetal disminuye y aumentan los procesos degradativos.

Tras el incendio de esta sierra alican-tina, los investigadores propusieron un experimento para promover la regeneración del suelo. Recubrieron algunas parcelas afectadas con paja con el objetivo de proteger el suelo de la erosión y de las primeras lluvias después del verano, tal y como explica Jorge Moltó, también investigador del grupo. Moltó aclara que la paja es un material que se descompone muy rá-pido y aporta nutrientes. Estos estu-dios servirán para proponer medidas de gestión para otras zonas similares.

Un planeta lleno de vacíos

La celebración del día de la Tie-rra, el 22 de abril, pretende crear una conciencia ambiental preo-cupada por los graves problemas

que afectan al mundo que habitamos. Esto supone el reconocimiento de la ac-ción del hombre sobre el medio ambien-te provocando los efectos devastadores, tan conocidos como: la contaminación, la fragmentación del medio o la pérdida de biodiversidad, entre otros muchos.

El medio físico y los suelos son los sopor-tes de nuestra vida, sobre la que desa-rrollamos la existencia como hombres y al mismo tiempo, son los pilares de los que dependen millones de especies en el planeta. Con el paso del tiempo, el pro-ceso de la evolución ha permitido que las especies hayan ha ido adaptándose a las cambiantes condiciones ambientales, sustituyéndose unas especies por otras; siempre dentro de unas condiciones y po-sibilidades de desarrollo que proporcio-

Juana María Botia Aranda

Vicedecana de la Facultad deCiencias Experimentales

José Navarro Pedreño

Profesor de CienciasAmbientales

naba el entorno y que variaban en fun-ción de los recursos materiales y energía existentes. Sin embargo, la acción del hombre ha sido inexorable, produciendo una modificación notable y evidente so-bre la biodiversidad del planeta.La acción humana ha hecho tambalear los frágiles equilibrios ecológicos y poner en peligro la supervivencia del medio”

Ya no son los cambios naturales propios del sistema Tierra a los que da respues-ta la vida con su evolución, sino que es la capacidad del hombre la que altera el planeta, siendo de tal envergadura que todos los organismos internaciona-les coinciden plenamente en hablar de cambio global, cambio climático, deser-tificación y otros procesos inducidos por el ser humano y que afectan negativa-mente tanto al resto de especies, como a nosotros mismos. El pasado año fue especialmente crítico, ya que se batie-ron todos los records sobre los procesos

de deforestación, deshielo en los polos y el incremento en el número de especies amenazadas.

En los países desarrollados y en el caso concreto de España, podemos encontrar amplias zonas en las que hay especies desaparecidas que han dejado vacío su nicho ecológico, provocando una altera-ción en el ecosistema difícil de corregir. En algunas ocasiones, estos vacíos han sido ocupados por especies de caracte-rísticas similares a las desaparecidas, pero que son especies alóctonas o exó-ticas. Lamentablemente, en la mayoría de los casos, la introducción de especies alóctonas por actividades del hombre se ha producido en hábitat donde no habían nichos vacíos y la especie alóctona ha competido con la ya existente haciéndola desaparecer.

Siempre se habla negativamente de es-pecies exóticas e invasoras, ya sea con alóctonas ocupadoras o invasoras, sin embargo, esta situación debería hacer-nos reflexionar sobre si en verdad todas las especies alóctonas producen el mis-mo daño al ecosistema o simplemente ocupan esas sillas vacías dejadas por otras especies (sea provocado o no, por el hombre). Por ejemplo, la desaparición de los grandes herbívoros en zonas de Alicante o Murcia, como ciervos o cabras montesas y su sustitución por arruís o muflones escapados de los cotos sin con-trol, viene a representar la ocupación de una especie por otra, de un nicho vacío que sabemos que está en el ecosistema. ¿Cuál sería la estrategia más adecuada? ¿Ocupar los nichos vacíos con otras es-pecies o recuperar a los herbívoros au-tóctonos? O lo que es lo mismo: ¿especies alóctonas “ocupadoras” o especies “au-tóctonas”? Sin duda es un tema complejo y no libre de una gran controversia.

En muchas otras ocasiones, el afán lu-crativo nos ha llevado a importar espe-cies foráneas para su comercialización, pero el desarrollo de estas especies como siempre sucede, escapa a nuestro con-trol. Los visones americanos o el can-grejo americano son claros ejemplos de especies “alóctonas invasoras” dado que las correspondientes especies autócto-nas, tenían en nuestros ecosistemas sus

propios representantes, lo que ha provo-cado un desplazamiento y casi la desa-parición de las especies autóctonas con grave deterioro de nuestros ecosistemas. En otras situaciones, la voracidad de las especies alóctonas introducidas, como los siluros o las carpas, simplemente arrasan con todas las especies locales.

También debemos reflexionar sobre si las especies alóctonas o “extranjeras” son toleradas por las administraciones públicas y no incluidas en las listas de especies exóticas debido simplemente a los beneficios económicos que dichas especies nos reportan, sin pensar en el daño que pueden provocar en el medio ambiente. Este es el caso del Eucalip-to, cuya presencia en nuestros espacios naturales protegidos no deja de ser per-judicial, teniendo que proceder incluso a su extracción en el caso del Parque Nacional de Garajonay en la isla de la Gomera.

Otra situación de lamentable actualidad es la utilización y explotación de especies “extranjeras”, consideradas invasoras, y que con tanta alegría se da en jardinería, en agricultura o en ganadería”

Actividades como la caza y la pesca también deberían tener un mayor con-trol y seguimiento sobre dichas espe-cies. En general, puede plantearse la prohibición de su uso en los casos de especies invasoras (sin nicho vacío) y considerar la posibilidad de la gestión en los casos de especies ocupadoras (con nicho vacío).

Quizás debemos reflexionar sobre el hecho de que estamos dejando un pla-neta vacío, desequilibrado (con nichos vacíos) y que a pesar de todo, en nues-tras manos todavía está (y es posible) la recuperación del medio físico, la restau-ración de especies autóctonas y el mejor aprovechamiento de aquellas especies que están adaptadas a nuestro entorno. No debemos dejar un planeta lleno de vacíos y ausencias, sino lo más biodiver-so posible. Las especies alóctonas repre-sentan a un feroz enemigo pero quizás en algunas situaciones (concretas y de-terminadas) puedan ser consideradas como buenos amigos.

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