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La llamativa relación biológica de los Andes con el Bosque Atlántico

Publicado em 23 abril 2019

Por Peter Moon  |  Agência FAPESP

Las zonas correspondientes al bosque tropical de los Andes y el Bosque Atlántico están separadas por casi 1.000 kilómetros de áreas más secas y con vegetación abierta, en los biomas denominados Gran Chaco, Cerrado (la sabana brasileña) y Caatinga (el semiárido brasileño). Pese a que actualmente no cuentan con una conexión, esas selvas tropicales comparten especies y linajes íntimamente relacionados, lo cual sugiere que habría existido una ligazón entre esos bosques en el pasado. Existen 23 especies de aves tropicales presentes ambos biomas, por ejemplo.

Diversos estudios publicados refuerzan esta hipótesis. Lo que aún no se sabía era si la conexión se habría materializado a través de los bosques en galería que en el pasado bordeaban los cursos de los ríos en la región del Gran Chaco (que abarca el sur de Bolivia, el norte de Argentina y Paraguay) o del Cerrado (parte de Bolivia, el centro-oeste de Brasil y el norte de Paraguay).

De acuerdo con una nueva investigación, en la cual se analizaron datos genómicos y biogeográficos de aves de las especies Syndactyla rufosupercilita y Syndactyla dimidiata, la conexión entre las selvas andina y atlántica se daba a través del Cerrado. El nexo se habría formado diversas veces durante el Pleistoceno, el período geológico que transcurrió hace entre 2,5 millones de años y 11.700 años.

Esta investigación estuvo a cargo del ornitólogo Gustavo Cabanne, del Museo Argentino de Ciencias Naturales, en colaboración con Cristina Yumi Miyaki, docente en el Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB-USP), en Brasil. Y sus resultados salieron publicados en la revista Molecular Phylogenetics and Evolution.

El equipo de científicos contó con el apoyo de la FAPESP - Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo, a través del programa FAPESP de Investigaciones en Caracterización, Conservación, Restauración y Uso Sostenible de la Biodiversidad (BIOTA), del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) de Brasil y del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet), de Argentina.

Participaron investigadores de diversas instituciones de Brasil (Universidad Federal de Minas Gerais, Pontificia Universidad Católica de Minas Gerais, Universidad de Brasilia y Museo Paraense Emilio Goeldi), Bolivia (Universidad Mayor de San Andrés y Museo Nacional de Historia Natural), Estados Unidos (American Museum of Natural History y Cornell University), y Canadá (Royal Ontario Museum).

La biogeografía es la ciencia que estudia las relaciones entre los seres vivos, la geografía, el relieve y el clima. La paleobiogeografía parte de esas mismas relaciones para entender cómo era la distribución de las especies en el pasado y las relaciones existentes entre las mismas, por ejemplo. La comprensión de la paleobiogeografía de diversas especies que habiten en los mismos biomas específicos en el presente puede ayudar a inferir cómo era la distribución de esos biomas en el pasado.

“El gran reto de los estudios de la biogeografía consiste en integrar e interpretar la información recabada a partir de diversas fuentes, tales como los componentes biológicos, los datos genómicos de las especies analizadas, los datos geológicos, los datos paleoclimáticos, los datos palinológicos [de polen y esporas] o los datos de teledetección obtenidos con base en imágenes satelitales”, dijo Miyaki.

“Se hizo necesario recabar y analizar varios de estos datos con el fin de investigar la hipótesis de la existencia de una antigua conexión entre las selvas tropicales andina y atlántica y testear si eso se dio por la vía del Cerrado o a través del Gran Chaco. Puede haber ocurrido mediante selvas en galería que, en el Pleistoceno, serían remanentes de vegetación húmeda que atravesaban biomas más áridos”, dijo.

De acuerdo con Cabanne, la hipótesis de la conexión entre las selvas húmedas andina y de atlántica se apoya en estudios palinológicos, entre otros, según los cuales ambas se expandieron transitoriamente en algunas regiones (en el Cerrado, por ejemplo) en dirección hacia los Andes durante los últimos máximos glaciales, los períodos más fríos de las distintas edades del hielo (se han identificadas al menos 11) que ocurrieron durante los últimos 2,5 millones de años.

“En ese escenario biogeográfico histórico, las selvas andina y atlántica podrían haber funcionado como refugios. Su historia dinámica [los ciclos de conexión y aislamiento] podría haber constituido un importante impulsor de la especiación en los neotrópicos [la región que comprende América Central e incluso parte de México y de Estados Unidos, todas las islas del Caribe y América del Sur]”, dijo.

En el presente período interglacial, según explica Cabanne, esos biomas forestales constituyen refugios forestales donde se espera que se produzcan diferenciaciones de organismos. Durante las edades del hielo del Pleistoceno, las selvas se habrían conectado y permitido así el flujo génico entre las regiones.

En el trabajo publicado en la revista Molecular Phylogenetics and Evolution, los científicos eligieron como su objeto de estudio a un ave popularmente conocida como ticotico cejudo (Syndactyla rufosuperciliata). Se trata de un pájaro (del orden de los Passeriformes) de la familia de los furnáridos, la misma del hornero (Furnarius rufus) y de otras 230 especies que viven en Argentina, Bolivia, Brasil, Ecuador, Paraguay, Perú y Uruguay. Existen cinco subespecies reconocidas de ese taxón.

"El ticotico cejudo constituye un modelo apropiado para explorar la conexión de las selvas andino-atlánticas porque esta especie habita tanto en los principales dominios boscosos como en las áreas que podrían haber estado implicadas directamente en su conexión: los bosques en galería del Gran Chaco oriental y de algunas regiones situadas en el sur del Cerrado", dijo Cabanne.

Los investigadores exploraron la conectividad histórica entre ambas regiones mediante el modelado de nichos. Luego se valieron de secuencias de ADN de 71 ejemplares y de análisis genómicos de otros 33 pájaros para evaluar la estructura genética de la población y el flujo génico dentro de la especie. Por último, efectuaron la selección del modelo poblacional con la ayuda de computación bayesiana aproximada, un método de inferencia con base en estadísticas sumarias.

Según los investigadores, el análisis genómico evidenció que los ticoticos cejudos que habitan en la selva tropical andina pertenecen hoy en día a linajes distintos a los del Bosque Atlántico. Pero esto no siempre fue así. En el pasado, hace centenas de miles de años, la distribución originaria de la especie parece haber sido mucho mayor que la actual, y sus linajes también estaban menos diferenciados desde el punto de vista genómico.

Con todo, debido a la sucesión de períodos glaciales y al avance y el retroceso de la vegetación de sabana, los pajaritos andinos y los atlánticos fueron quedando aislados unos con respecto a los otros durante decenas de miles de años, lo cual llevó a su diversificación en dos linajes.

Los datos sugieren incluso que, durante los períodos interglaciales del Pleistoceno, cuando la temperatura se elevó y se produjo un avance de los bosques húmedos, se concretaron nuevos contactos entre ticoticos cejudos del este y los del oeste, que permitieron cruzamientos y nuevos intercambios genéticos entre ambos linajes.

Aliado a los datos paleoclimáticos, el análisis de la diversidad genómica de los ticoticos cejudos andinos y atlánticos sugiere que dichos intercambios génicos ocurrieron por la vía del Cerrado, al norte, y no a través del Chaco, más al sur.

“Nuestros resultados indican que los bosques andinos y atlánticos actuaron como refugios y que las poblaciones de las especies de ambas regiones entraron en contacto a través de la zona del Cerrado, lo cual sugiere que la dinámica histórica de las selvas andinas y atlánticas es importante para la evolución de las aves de bosques”, dijo Cabanne.

“Estos resultados coinciden con estudios de otros organismos y pueden indicar un patrón más general de conectividad entre los biomas de los neotrópicos”, dijo Miyaki.

Asimismo, según Cabanne, el nuevo estudio y otros anteriores del mismo grupo “sugieren la existencia de altos niveles de diversidad críptica [de especies morfológicamente similares y genéticamente distintas] entre los Andes y el Bosque Atlántico, y también sugieren considerar a la población andina del ticotico cejudo como una especie plena”. (Fuente: Agencia FAPESP / DICYT)

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