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Instituto de Diversidad y Ecología Animal (IDEA CONICET UNC)

Cómo se conservan, convergen o divergen los nichos de los lagartos: una exploración de la ecología evolutiva de los saurios


Cómo se conservan, convergen o divergen los nichos de los lagartos: una exploración de la ecología evolutiva de los saurios

Nicolás Pelegrin, investigador del IDEA (UNC-CONICET), publicó junto a investigadores de EE.UU. un artículo en la revista BMC Ecology and Evolution donde indagan sobre la evolución de los nichos de los lagartos.

Las condiciones ambientales y climáticas se repiten a lo largo de la superficie terrestre de manera no aleatoria. Así, los desiertos se distribuyen en “cinturones áridos” que se dan alrededor de los 30 grados de latitud norte y sur, las selvas se distribuyen alrededor de los trópicos y las temperaturas disminuyen con la latitud y con la altura. Los organismos se adaptan para sobrevivir en cada una de esas condiciones, y como para cada tipo de ambiente existen pocas combinaciones de adaptaciones que permiten que un organismo sea exitoso en ese ambiente, entonces es relativamente común que las especies de los desiertos se parezcan, o que las especies arborícolas se parezcan.

También sabemos que las especies que están más relacionadas filogenéticamente, o sea, que comparten una historia evolutiva reciente, generalmente son más parecidas entre sí que con especies con las cuales no están emparentadas y que algunas familias mantienen algunas características fijas, mientras que en otras son muy variables. Por ejemplo, la mayoría de las especies de lagartos de la familia Teiidae (como la lagartija verde o el lagarto overo) son terrestres, buenos corredores, cazan activamente y tienen una estructura corporal similar (independientemente del tamaño). Los lagartos de la familia Scincidae, por otro lado, son extremamente diversos, con especies ápodas y subterráneas, otras arborícolas o terrestres, algunas nocturnas y otras diurnas, etc.

Podemos agrupar a las especies de lagartos con base en algunas características ecológicas (o variables funcionales, como qué comen, dónde y cuando están activos, cómo se reproducen, etc) y a esos grupos los podemos llamar grupos funcionales. Cuando agrupamos los lagartos en grupos funcionales, vemos que todas las especies pueden ser agrupadas en unos pocos grupos funcionales y que cada grupo está formado por un conjunto de animales relativamente parecidos, pero que no necesariamente están relacionados filogenéticamente. Y eso nos lleva a algunas preguntas:

  1. ¿Los lagartos ocupan todas las condiciones disponibles? ¿O sólo ocupan un subconjunto de combinaciones ambientales?
  2. ¿Cuántos y cuáles son los grupos funcionales en los que se agrupan los lagartos?
  3. ¿Cuáles son las variables que determinan esas agrupaciones?
  4. ¿Qué es más importante para definir la composición de los grupos funcionales, las limitaciones impuestas por la historia evolutiva de su familia, o las condiciones ecológicas del lugar?

Para responder estas preguntas ensamblamos datos propios y datos disponibles en publicaciones previas para crear una base de datos de 1023 especies de lagartos de todo el mundo (representantes de todos los dominios biogeográficos donde hay lagartos) y de la gran mayoría de todas las familias de lagartos vivientes.

Utilizando los rasgos ecológicos de estas especies construimos un hipervolumen de nicho, una construcción matemática multidimensional definida por combinaciones de rasgos en seis dimensiones. Los lagartos ocupan solo una porción de este hiperespacio, que está determinada básicamente por tres variables funcionales relacionadas a cuándo una especie está activa, qué estrategia de caza usa y dónde vive (tiempo, dieta y hábitat). Esas tres variables generan 24 grupos funcionales posibles, de los cuales 23 tienen representantes en nuestras muestras. Algunos grupos funcionales, como aquel formado por todas las especies diurnas, terrestres y cazadoras activas, fueron los que más especies tuvieron, mientras que otros como el de las especies arborícolas, nocturnas y cazadoras activas tuvieron pocas especies.

Muchos grupos funcionales estuvieron fuertemente influenciados por la filogenia, sobre todo aquellos grupos nocturnos, que fueron en su mayoría formados por diferentes familias de geckos, o aquellos grupos de cazadores al acecho, principalmente compuestos por especies de distintas familias de Iguánidos. Las familias de lagartos con distribución más extensa (como Scincidae, por ejemplo) tuvieron representantes en varios grupos funcionales. Si especies de distintos clados (grupos de especies que comparten un ancestro común) forman parte del mismo grupo funcional (o sea que son ecológicamente parecidas) decimos que son convergentes, por lo que familias como Scincidae, aportan un gran número de especies convergentes a los grupos funcionales.

La comparación de los patrones observados con patrones generados con modelos matemáticos nos indica que existen filtros ecológicos que limitan el conjunto de combinaciones que pueden usar los lagartos. Los patrones de convergencia de nicho encontrados globalmente, indican que los nichos de los lagartos están definidos por la interacción entre la relación entre forma y función y el ambiente. O sea, un lagarto posee características heredadas que son útiles en determinadas condiciones y esas condiciones ambientales pueden o no estar presentes en ese lugar o momento. En nuestro caso, encontramos numerosos casos de convergencia, donde lagartos de diferentes clados y de diferentes regiones geográficas evolucionaron para ocupar básicamente el mismo nicho. Este concepto de evolución del nicho se contrapone con conceptos centrados en la especie, donde el nicho es una característica de la especie y no externa a ella.

La identificación de especies con rasgos funcionales en común, o con combinaciones de rasgos funcionales en común (que se puede dar por conservatismo o por convergencia) tiene múltiples aplicaciones potenciales, ya que podemos inferir las características ecológicas o los roles ecológicos de especies poco conocidas actuales o incluso extintas.

El artículo completo puede leerse aquí: Pelegrin et al, 2021. How do lizard niches conserve, diverge or converge? Further exploration of saurian evolutionary ecology