Vida a borbollons

2008/06/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia
• Eboluzioa
• Paleontologia
• Arkeologia

En el llarg camí recorregut, la biodiversitat ha sofert grans alts i baixos. A vegades li ha costat augmentar, a vegades ha tingut creixements molt ràpids i pèrdues increïbles. Clar, això, segons el que sabem fins ara sobre aquesta història, perquè abans de seguir endavant, convé dir que en aquestes qüestions es poden dir poques coses amb tota seguretat. En la història de la biodiversitat encara falten molts passatges, però s'ha investigat molt el tema i es pot fer una aproximació a partir de passatges coneguts.

Els fòssils més antics coneguts tenen 3.500 milions d'anys. Aquests fòssils són els més diminuts procariotes unicel·lulars o, més concretament, d'algunes estructures creades per les seves colònies: els estromatòlits. Els primers fòssils eucariotes són de 1.500 milions d'anys. Per tant, tots els indicis apunten al fet que durant molt de temps els únics éssers vius de la Terra van ser bacteris i similars. Aquests procariotes vivien en la mar, entre altres coses perquè no hi havia capa d'ozó i els raigs ultraviolats eren mortals fora de l'aigua.

Evolució de la biodiversitat

Conèixer la diversitat d'aquests microorganismes inicials no és fàcil. Segurament una gran proporció vivia formant tapissos. A mesura que els sediments s'anaven acumulant sobre ells, aquests tapissos microbians anaven ascendint i els sediments eren captats per sota, donant lloc a les estructures anomenades capes a capa, estromatòlits. Les versions modernes dels estromatòlits creixen en alguns llocs d'Austràlia i Baixa Califòrnia.

La complexitat de la capa microbiana dels estromatòlits actuals és considerable. Aquesta capa d'un mil·límetre està plena de microbis i es pot comparar amb l'estructura d'un bosc. En aquest mil·límetre la intensitat de la llum descendeix fins a l'1%, aproximadament el mateix que en un bosc tancat. Les cianobacterias --fotosintetitzadors- que no suporten l'ombra es troben en la superfície i les que suporten més ombra es troben més a baix. Sota elles es troben els bacteris no fotosintetizantes, etc.

En els estromatòlits primitius poden existir comunitats similars. I entorn d'aquests tapissos hi hauria altres procariotes. Per tant, la vida ja anava a ser variada, encara que a nivell microscòpic.

Els primers eucariotes van aparèixer fa 1.500 milions d'anys. Va ser un pas important per a augmentar la diversitat, la qual cosa va obrir el camí cap a la creació d'éssers més complexos. D'aquesta forma es van crear éssers pluricel·lulars, similars a les algues actuals, i és possible que els primers animals també es creessin llavors.

No obstant això, eren éssers molt simples, i els que la majoria dels científics consideren com els primers animals reals no van aparèixer fins fa 600 milions d'anys. Aquests animals són coneguts com a fauna d'Ediaca, ja que s'han trobat les restes més importants en les muntanyes australianes d'Ediacara. Eren éssers de cos tou, similars a les meduses i anèl·lids actuals. És possible que els precursors dels mol·luscos siguin també d'aquella època.

Vida visible

Fa 540 milions d'anys va començar un dels episodis més importants de la història de la vida i la biodiversitat: Explosió Càmbrica. Els animals van augmentar, tant en grandària com en complexitat, i van aparèixer nous dissenys, amb un augment espectacular de la biodiversitat. Una de les característiques més importants és el desenvolupament de trams durs. Gràcies a això es van fossilitzar molt bé i la diversitat a partir d'aquesta època es coneix molt millor que fins llavors. De fet, comença un nou eon amb el Càmbric: Fanerozoico, eon de vida visible.

Aquesta facilitat de fossilització pot estar condicionada per les estimacions de biodiversitat, però ningú nega que en el Cambabro la biodiversitat va augmentar a gran velocitat. La raó s'explica per la hipòtesi que l'oxigen fins llavors escàs va aconseguir nivells similars als actuals, el canvi climàtic, la lluita entre les preses de rapinyaires per l'aparició del depredador, l'èxit de les parts dures i els nous dissenys, etc.

Un altre pas important va ser la sortida a terra. Hi havia molts nous llocs per a colonitzar, moltes noves oportunitats. Fa uns 450 milions d'anys, les plantes van ser les primeres a sortir a terra. Per a llavors la capa d'ozó ja estava ben desenvolupada i aquelles primeres plantes --probablement derivades d'algues pluricel·lulars - van envair terra seca. Els animals també van ser perseguits per les plantes. Al llarg d'uns cinquanta milions d'anys la terra estava coberta de vegetació i en aquestes catifes verdes van ser les primeres aranyes, àcars i insectes, petits animals perfectament dissenyats per a la terra. A continuació es van desembarcar els primers vertebrats, els amfibis derivats dels peixos.

A partir dels amfibis, la diversitat dels vertebrats terrestres va augmentar enormement i va arribar l'època dels rèptils. Després del declivi dels rèptils van proliferar els mamífers i es van apropiar del món (almenys des del punt de vista dels mamífers).

Grans pèrdues

Sembla que en els últims 600 milions d'anys la biodiversitat ha augmentat, però ha sofert grans alts i baixos. S'han esmentat els increments més importants, quant als descendents, és a dir, les pèrdues de biodiversitat han estat moltes, però cinc van ser especialment violentes. I per a molts, en aquest moment estem ficats en un sisè passatge de destrucció, per influència humana.

Sabem que estem generant una greu crisi de biodiversitat. Anem perdent espècies i ecosistemes cada dia. No obstant això, no és fàcil saber en quina mesura s'està reduint la biodiversitat i si és comparable o no amb les destruccions anteriors.

Els cinc passatges anteriors van reduir considerablement la biodiversitat. Sepkoski i Raup de la Universitat de Chicago, després de realitzar i analitzar una extensa col·lecció de dades d'animals marins, van observar que en cada destrucció es va perdre aproximadament el 12% de les famílies marines, excepte en l'extinció de Permiar, en la qual es va perdre una mica més de la meitat de les famílies i el 77-96% de les espècies.

No obstant això, en cada extinció, dels éssers vius que van sobreviure es van desenvolupar noves espècies i es va tornar a crear una diversitat anterior o superior a l'extinció, que va requerir milions d'anys (20-100 milions d'anys per cada destrucció).

Tendència a l'alça

En aquesta clara tendència a l'alça de la biodiversitat, un factor important ha estat l'evolució dels continents. Aquesta evolució ha facilitat la creació de noves espècies.

Quan les plantes i els animals van sortir a terra, Pangea era l'únic supercontinente. Aquest continent es va anar dividint i van sorgir noves mars. Això va provocar un augment de les costes, un augment de les mars succintes i, en definitiva, un augment dels hàbitats nous. L'existència de nous hàbitats i espais ecològics incomplets facilita la creació de noves espècies. De fet, el farciment d'espècies preexistents permet la seva diferenciació i la creació de noves espècies.

A més, a mesura que les mars intercontinentals es van expandir, els continents van quedar cada vegada més aïllats i la seva fauna i flora es van desenvolupar en aquest aïllament. D'aquesta manera, l'evolució en cada continent va ser el seu camí i van sorgir diferents espècies.

Però l'evolució dels continents només explica part de la biodiversitat actual. De fet, ha augmentat el nombre d'espècies que conviuen en determinats hàbitats. La pròpia diversitat sovint aporta més diversitat. És a dir, com més gran és la biodiversitat en un lloc, més racons ecològics es generen i, per tant, més possibilitats de creació de noves espècies.

Destaca el cas de les selves pluvials tropicals. En aquestes selves hi ha arbres de diferents altures, igual que en els estromatòlits primitius, distribuïts segons les necessitats lumíniques. Així, la selva es divideix en capes molt diferents. En ells habiten altres plantes i animals que, al seu torn, són residència per a uns altres. I entre tots els éssers vius formen un complex sistema ple de racons ecològics. Els boscos de pluja tropicals són els punts de major biodiversitat del món.

Distribució desequilibrada

La biodiversitat és molt heterogènia a nivell mundial. En general, es pot afirmar que la biodiversitat augmenta des dels pols cap a l'equador. Per exemple, a Groenlàndia hi ha 56 espècies d'ocells nidificants, a Terranova 118, a Guatemala 469 i a Colòmbia 1.525. És una generalitat i no sempre és així. Per descomptat, no és el mateix trobar-nos amb un desert en el camí dels pols a l'equador que arribar a una selva. Però com a generalitat s'omple bastant bé, tant en el sòl com en la mar, i amb molts éssers vius: plantes, animals, fongs, bacteris...

No obstant això, en aquest gradient tornen a tenir molt a veure les selves tropicals, ja que gran part de la biodiversitat terrestre es concentra en els tròpics. De les 250.000 plantes vasculars existents en el món (el 99% de les plantes terrestres són vasculars), 170.000 estan en tròpics i subtrópicos. I d'entre les formigues recollides en una d'aquestes espècies --un arbre llegat -, Edward O va identificar 43 espècies (26 gèneres). Prestigiosos entomólogos Wilson, més o menys com en tota Gran Bretanya.

Els biòlegs han tractat des de fa temps de trobar una explicació d'aquest gradient latitudinal de la biodiversitat. No és fàcil donar una bona explicació, però sembla que l'energia, l'estabilitat i la superfície són factors importants. Els tròpics són zones de gran energia, on es donen les majors temperatures durant tot l'any. En les selves de pluja la humitat també és elevada, per la qual cosa són llocs molt fèrtils. Sembla que això és important per a la biodiversitat.

La superfície també és important: com més gran és l'hàbitat, més possibilitats hi ha de recol·lectar espècies diferents, i en els tròpics hi ha hàbitats de gran superfície. Finalment, els tròpics són els llocs amb major estabilitat (climàtica) al llarg del temps, la qual cosa sembla beneficiar també a la diversitat de la vida.

La biosfera desconeguda

Explicar el gradient latitudinal de la diversitat no és l'única dificultat que tenim en el coneixement de la biodiversitat. Al principi d'aquest article hem dit que tampoc podem parlar amb certesa de la història de la biodiversitat. Però tampoc sabem molt sobre la biodiversitat actual. Sabem que el diàmetre mitjà de la Terra és de 12.742 km, que en la Via Làctia hi ha cent mil milions d'estrelles, la massa d'un electró és de 9,1.10 -28 g. Però, quantes espècies hi ha en la Terra? Això no ho sabem. Algunes estimacions fictícies indiquen que poden rondar els 14 milions, però poden arribar als 100 milions. Les espècies identificades no aconsegueixen els dos milions.

Cada any es troben milers i milers de noves espècies: insectes tropicals, éssers dels fons marins... Encara que sembli mentida, vivim en un planeta gairebé inexplorat. I en parlar de biodiversitat, rares vegades es tenen en compte els microorganismes, però no són menyspreables. La major biomassa terrestre està constituïda pels bacteris que viuen en els sediments marins i els organismes oceànics més abundants són els virus. Encara que no ho saps, portes uns dos quilos de bacteris damunt. Per cada cèl·lula hi ha unes 10 bacteris i en un centímetre quadrat de superfície trobaràs al voltant de 100.000. Quant a la diversitat, en l'intestí d'una persona sana viuen més de 500 espècies.

Durant molt de temps només s'han conegut microorganismes conreats en cultures, la qual cosa ha limitat el coneixement de la biodiversitat dels microorganismes. Però gràcies als estudis d'ADN ha aparegut un món nou. Torsvi i els investigadors noruecs Goksøyr van trobar prop de 4.500 espècies en un gram de terreny d'una fageda, i d'altres grams de sediments marins. Si en dos grams s'han trobat gairebé 10.000 espècies, quantes hi haurà en total? Ningú ho sap. A més, els microorganismes poden viure en les condicions més extremes i, gràcies a metabolismes molt diferents, poden explotar diverses fonts d'energia. Per tant, es poden trobar pràcticament en qualsevol lloc, fins i tot on menys es pugui esperar. En definitiva, no porten en va 3.500 milions d'anys en aquest planeta.

Per a molts conèixer la biodiversitat del nostre planeta està fora de les nostres possibilitats, la veritable diversitat de la vida és invisible per a nosaltres. El temps dirà si arribarem a veure l'invisible o no, però no es pot negar que la vida i la seva enorme diversitat són sorprenents!