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First study of the effects of climate change on underground beetles

First study of the effects of climate change on underground beetles

IBE scientists have studied the adaptation & thermal tolerance of 85 species of the Pyrenees. Ref. Art.: Sánchez-Fernández D, [4 authors], Ribera I (2016). Thermal niche estimators and the capability of poor dispersal species to cope with climate change. Scientific Reports. News in Spanish.

30.03.2016

 

Estudian la adaptación al cambio climático de los escarabajos subterráneos del Pirineo 

Científicos del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF) estudian la adaptación y tolerancia térmica de 85 de estas especies endémicas del Pirineo. Concluyen que las más vulnerables son las que viven en las áreas más cálidas, cerca de la costa del Garraf. El trabajo, publicado en Scientific Reports, muestra que los modelos actuales para prever la adaptación de las especies no son adecuados para aquellas con poca movilidad.

http://www.dicat.csic.es/dicat/images/Troglocharinus-ferreri-agusti-Meseguer-IBE-400.jpgAnte los diferentes escenarios de cambio climático, y de cara a la conservación de especies, los científicos intentan averiguar y predecir cómo se adaptarán los animales a los cambios de su entorno, especialmente al aumento de temperatura. 

Casi todos los estudios realizados hasta la fecha se basan en los llamados modelos de “nicho ecológico”, en los cuales se asume que los animales ocupan un espacio con unas ciertas características y que, ante posibles cambios, los animales se desplazarán para buscar un nicho ecológico similar. Pero ese modelo sobrestima la capacidad que tienen para moverse libremente, e infravalora la posibilidad de que puedan adaptarse a los cambios de su entorno y permanecer en él. Esto es especialmente relevante si se trata de especies con poca movilidad. 

Cuando se aplican estos modelos a especies que apenas se desplazan,  como sería el caso de insectos que viven en cuevas, “estos estudios arrojan resultados catastróficos”, explica el investigador David Sánchez-Fernández, hasta hace poco en el Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF). ¿Hasta qué punto esas “predicciones” tan pesimistas son reales?  

La cuestión de fondo es que no se ha estudiado suficientemente la capacidad de los animales de adaptarse y persistir en su entorno. Un grupo de científicos liderado por Ignacio Ribera, del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF), se propone precisamente eso: validar los modelos usados para prever la adaptación de las especies al aumento de temperaturas.    

En un trabajo que acaban de publicar en Scientific Reports, del grupo Nature, y que tiene como primer autor a David Sánchez-Fernández, los científicos han estudiado 85 especies de escarabajos subterráneos del grupo de los Leptodirini. Estas especies son muy interesantes, ya que además de ser endémicas del Pirineo, presentan las adaptaciones típicas al medio subterráneo, por ejemplo han perdido los ojos y las alas. No salen a la superficie ni hacen grandes desplazamientos. Viven en cuevas e intersticios rocosos en el medio subterráneo profundo, ecosistemas homogéneos con unas condiciones ambientales muy estables, por lo que son un buen modelo para estudiar los efectos del cambio climático.

http://www.dicat.csic.es/dicat/images/cuevas-escarabajos-suberrneos-Valeria-Rizzo-IBE-400.jpgLos científicos han usado diferentes métodos para evaluar el rango de temperaturas al que pueden adaptarse. Para ello han combinado modelos de nicho, estudios fisiológicos y análisis filogenéticos. Los análisis revelan que los escarabajos tienen un rango de tolerancia de 0 a 20 ºC  de temperatura. 

Los científicos concluyen que las especies más vulnerables a los efectos del cambio climático son las que viven en las áreas más cálidas, en la costa del Garraf, que actualmente se hallan a una temperatura media de 11 ºC y que, según las previsiones, se hallarán a temperaturas cercanas a los 20 ºC en 2080, próximas al límite de su tolerancia térmica. En cambio, en zonas más altas de montaña las especies se hallan actualmente a temperaturas de entre 6 y 7 ºC, que en el 2080 podrían llegar hasta unos 12 ºC. 

David Sánchez-Fernández destaca que éste es justamente un escenario contrario al que normalmente se plantea, en el que las especies que se presuponen en mayor peligro y con más probabilidad de desaparecer son las que están en zonas más frías. 

El trabajo muestra que los modelos de nicho tradicionales no funcionan bien para las especies con poca capacidad de dispersión (la mayoría de ellas especies con alto interés de conservación y a las que van a parar escasos fondos de investigación). 

En general, dicen los científicos, las estrategias de conservación de cara al cambio climático están basadas en la gestión dentro de áreas protegidas y medidas para incrementar la conectividad de hábitats. Sin embargo, para las especies de cuevas subterráneas y muchas otras con poca capacidad de dispersión, estas medidas podrían ser insuficientes, ya que a menudo se encuentran fuera de áreas protegidas y el desplazamiento a otras zonas es casi imposible. 

La biodiversidad subterránea ha sido generalmente soslayada en los programas de conservación, dicen los investigadores, a pesar de constituir un patrimonio evolutivo de gran importancia. Sólo en los Pirineos se conocen más de 160 especies de Leptodirini, todas ellas endémicas, en su mayoría exclusivas del ambiente subterráneo.    

Artículo de referencia: Sánchez-Fernández, D., Rizzo, V., Cieslak, A., Faille, A., Fresneda, J., & Ribera, I. (2016). Thermal niche estimators and the capability of poor dispersal species to cope with climate change. Scientific Reports, 6, 23381. http://doi.org/10.1038/srep23381

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