Dependències naturals

L'efecte d'eliminar una espècie molt connectada pot ser desastrós per a l'ecosistema, ja que pot generar una cascada d'extincions i el col·lapse de la xarxa. Aquest fet podria tenir implicacions importants en el futur de la biodiversitat la qual està experimentant un procés de degradació molt ràpid i que alguns científics comparen amb anteriors episodis d'extinció massiva d'espècies. Aquesta és una de les conclusions de l'estudi 'Ecological networks and their fragility' que publica avui Nature, i que és tema de portada en aquesta edició. Han participat en aquest estudi Ricard V. Solé, investigador ICREA i cap del Laboratori de Sistemes Complexos - que forma part del Grup de Recerca en Informàtica Biomèdica (IMIM-UPF)-; José M. Montoya, actualment a la Universitatl Queen Mary de Londres; i l'ecòleg Stuart Pimm, de la Universitat Duke dels EUA. A les conclusions de l'estudi, s'afegeix en el mateix Nature, la declaració de 19 dels màxims experts mundials en conservació d'espècies. Els científics assenyalen que 'la pèrdua de diversitat biològica tindrà conseqüències greus per al benestar i el desenvolupament humans: extinció d'espècies comestibles; aparició de noves malalties; desaparició d'espècies que haguessin pogut donar lloc a nous fàrmacs, catàstrofes meteorològiques degudes a la menor capacitat dels ecosistemes per a regular el clima; declivi de destinacions turístiques... En la declaració es denuncia que 'el valor de la biodiversitat està subestimat" i "les forces que empenyen cap a la pèrdua de biodiversitat són molt més potents que les victòries dels esforços de conservació", afirmen en la seva declaració. Per a frenar aquesta tendència, els científics reclamen un grup internacional d'experts en biodiversitat similar al Panell Intergovernamental sobre Canvi Climàtic (IPCC). Segons la Unió Internacional per a la Naturalesa, un 23% de les 4.765 espècies de mamífers terrestres conegudes estan actualment amenaçades d'extinció. Per a les aus marines, el percentatge s'eleva al 27%. Per a les tortugues, tant terrestres com marines, a més del 60%... Un 25% de les coníferes - que inclou els pins- estan amenaçades. Entre les causes d'aquesta situació, els experts citen la destrucció d'hàbitats (com la deforestació de l'Amazònia), la introducció d'espècies invasores (com les tortugues de Florida en rius d'Europa), la sobreexplotació de recursos biològics (com la tonyina en el Mediterrani), la contaminació (com la qual amenaça a algunes espècies d'amfibis) i el canvi climàtic (que modifica la latitud i l'altitud a les quals creixen algunes plantes). Les connexions són l'important "L'important en termes de conservació no són els nodes, sinó les connexions", es sosté en el treball, que subratlla la connectivitat entre les espècies d'un ecosistema i les 'dreceres' que existeixen entre algunes d'aquestes espècies. La destrucció d'aquestes 'dreceres' pot desencadenar extincions. Més del 90% de les espècies s'han extingit al llarg de la història i els ecosistemes han resistit. El que revela el nou estudi és que hi ha un percentatge d'espècies 'clau', l'extinció de les quals pot portar a un sotrac en els ecosistemes. Entre aquestes espècies 'clau' s'assenyalen molts depredadors, situats al capdamunt de la cadena tròfica. Un dels exemples és al de la desaparició dels jaguars de l'illa de Barro Colorado, al Panamà. Les preses habituals d'aquest depredador van augmentar per deu, després de la seva desaparició. Les preses s'alimentaven de llavors, fins que la disminució de llavors va acabar afectant la competència entre els arbres... Els animals que s'alimentaven d'aquelles llavors, igual que els fongs, bacteris i paràsits a què donaven lloc van veure alterat el seu cicle vital. Un dany petit pot afectar de forma definitiva el manteniment de la biodiversitat. La recerca demostra que, malgrat la gran complexitat dels ecosistemes naturals, ara és possible saber els patrons d'interacció de les seves espècies, la qual cosa és essencial per conèixer com evoluciona i quines són les condicions per a la seva estabilitat. L'estudi també fa referència al treball publicat pels investigadors, es fa ressò d'allò que Charles Darwin ja va qualificar metafòricament com a 'tangled bank' -o terreny complicat- al·ludint les intricades interaccions que observava en les espècies que formaven part dels diferents ecosistemes, relacions aleshores difícils de comprendre. Les xarxes ecològiques que defineixen les interaccions entre espècies dins un ecosistema, tot i ser de gran complexitat, exhibeixen uns patrons ben definits i que per tant, són intel·ligibles, encara que diferents d'altres sistemes complexos no ecològics coneguts com les xarxes d'interrelació de computadors, les xarxes de gens o les comunitats socials. La comprensió de com es comporten i evolucionen els ecosistemes naturals és condició ineludible per establir la seva fragilitat i, per tant, per conèixer la seva estabilitat, la qual cosa és essencial per explicar la persistència de les espècies i dels ecosistemes, així com la seva vulnerabilitat en un món en constant canvi i davant d'una taxa d'extinció augmentada per l'activitat humana. En la realitat, com passa a les societats humanes, cada espècie està millor connectada del que sembla, de forma que un canvi en una espècie té efectes gairebé inevitables en moltes d'altres dins l'ecosistema. Els autors de l'article ho il·lustren amb el símil següent 'quan un arbre cau en un bosc humit, totes les espècies que d'alguna manera tenen a veure amb ell, i que constitueixen un sistema complex, semblen prendre consciència del fet ben ràpidament'. Interaccions diverses Els paràsits, els herbívors o els depredadors estableixen relacions de tipus antagònic, la qual cosa significa que de la relació entre dues espècies, només una d'elles en traurà un benefici directe. En canvi, altres espècies operen de forma mutualista, és a dir, estableixen una relació en la qual ambdues parts en treuen algun benefici immediat, és el cas per exemple de la polinització de les flors efectuada pels insectes. Però totes aquestes xarxes tenen elements en comú. Així doncs, la malla d'interaccions definida per aquestes relacions es presenta seguint dos patrons distints. Un d'aquests patrons seria el que implicaria a moltes espècies amb poques connexions entre elles. Un altre patró seria aquell amb poques espècies però molt connectades entre sí. El Grup de Recerca en Sistemes Complexos, del GRIB (IMIM-UPF), encapçalat per Ricard V. Solé, investiga la teoria dels sistemes complexos amb l'objectiu d'entendre l'organització de la presència de patrons universals en la interacció de les xarxes que caracteritzen els biosistemes complexos i com es relacionen amb les principals transicions observades en l'evolució. Les principals línies de recerca d'aquest grup són: l'evolució de xarxes complexes; els models de xarxes de reacció química a gran escala; el modelatge, síntesi i evolució de protocèl·lules; les xarxes regulatòries a gran escala; l'enginyeria bio-inspirada; l'evolució de morfogènesi en models de xarxes genètiques; l'inestabilitat i heterogeneïtat en el càncer; el modelatge de cèl·lules del càncer; i els models teòrics d'inestabilitat genòmica. Els resultats de les seves investigacions han estat editats en diverses publicacions com The New York Times, New Scientist, Nature o Science, així com també en diversos llibres.