Los cambios del clima no son decisivos en la evolución de los mamíferos
Una antigua hipótesis según la cual los cambios climáticos fueron los principales impulsores del cambio evolutivo de los mamíferos, incluidos los ancestros humanos, ha sido puesta en duda.
Un nuevo estudio, publicado en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences', ofrece una síntesis de la variabilidad ambiental en todo el continente africano durante el Plio-Pleistoceno, un periodo de la historia de la Tierra que abarca aproximadamente los últimos 5 millones de años e incluye la última edad de hielo, hace unos 20.000 años.
El estudio concluye que la variabilidad ambiental durante esa época refleja los cambios en la órbita de la Tierra y su orientación con respecto al sol, tal como predice un fenómeno natural conocido como ciclos de Milankovic. Estos ciclos exponen a nuestro planeta a una intensidad variable de la radiación solar, lo que provoca efectos cíclicos bien documentados en el clima de la Tierra con distintas frecuencias.
Los investigadores observaron una tendencia a largo plazo de aumento de la variabilidad ambiental en toda África, atribuible a las variaciones del volumen de hielo global y de la temperatura de los océanos. Sin embargo, los resultados no arrojaron una correlación significativa entre la variación ambiental y las tasas de origen o extinción de especies, lo que sugiere que la variabilidad ambiental y el recambio de especies pueden no estar estrechamente relacionados, una noción que ha sido ampliamente debatida en la comunidad científica.
La idea de que las tendencias a largo plazo hacia un clima más húmedo o más seco pueden haber sido un motor de la evolución humana se remonta a la época de Charles Darwin, según el primer autor del artículo, Andrew Cohen, profesor distinguido de la Universidad de Arizona en el Departamento de Geociencias y el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva. Un cambio importante se produjo a finales de la década de 1990, con la introducción en la comunidad científica de la influyente hipótesis de la selección de la variabilidad.
"La idea aquí es que no es sólo la dirección del cambio climático lo que fue importante como motor de la novedad evolutiva en el linaje de los homínidos, sino la variabilidad de las condiciones ambientales y climáticas --explica Cohen--. Como nuestros antepasados se enfrentaron a condiciones que cambiaban rápidamente, esta hipótesis sugiere que tuvieron que ser más ingeniosos y capaces de hacer frente a muchas contingencias diferentes, lo que, a su vez, hizo que aparecieran nuevas especies mientras otras se extinguían".
En el estudio actual, los investigadores analizaron muestras tomadas de núcleos de sedimentos de lechos lacustres, fondos oceánicos y afloramientos terrestres de 17 lugares del continente africano y sus alrededores. Los datos ambientales se obtuvieron analizando registros de polen, algas fosilizadas, polvo, ceras de las hojas, isótopos del suelo y otras propiedades físicas que proporcionan pistas sobre los tipos de vegetación y las condiciones ambientales del lugar donde se depositaron.
Para combinar los datos de estos tipos tan diferentes de registros y desentrañar el patrón subyacente de la variabilidad climática, Cohen explica que el equipo tuvo que superar el reto importante de cómo cuantificar la variabilidad y compararla de un lugar de muestreo a otro.
"Esto no es trivial, ya que por un lado tenemos registros de cosas como el polen fósil que nos hablan de la variabilidad de la vegetación, otros que nos hablan de los cambios en el nivel de los lagos y otros que nos hablan del polvo que llega al océano", dijo. "Necesitábamos una forma de no mirar sólo un registro, sino apilar todos estos tipos de referencia que nos permitieran separar el ritmo de la variabilidad".
Para ello, desarrollaron métodos estadísticos que les permitieran "comparar manzanas y naranjas", explica Cohen, y asignaron los puntos de datos de los registros climáticos a "franjas" de períodos de tiempo que comprendían 20.000, 100.000 y 400.000 años. Una vez estandarizados los conjuntos de datos individuales de las puntuaciones de la variabilidad en cada intervalo, el equipo pudo "apilarlos" y calcular una cantidad media de variabilidad para cada período de tiempo.
Los datos climáticos se compararon directamente con el registro fósil de grandes mamíferos -principalmente bóvidos, una familia que incluye antílopes y otros grandes herbívoros- del este de África. Se centraron en los grandes herbívoros principalmente porque los fósiles de los ancestros humanos son demasiado raros para ser útiles en este enfoque.
"Decidimos buscar otros organismos con un mejor registro fósil, porque no hay razón para pensar que sólo nuestros parientes más cercanos, nuestros ancestros homínidos, deberían verse afectados por el cambio y la variabilidad del clima" --señala Cohen--. Si la variabilidad climática es un motor importante en la evolución, debería serlo también en la de otros grandes mamíferos. Pensemos, por ejemplo, en los osos polares y en cómo les afecta el cambio climático actual".
Du aplicó una técnica conocida como captura, marcado y recaptura, que los biólogos de la fauna silvestre utilizan con frecuencia cuando estudian las poblaciones de animales: Después de capturar un animal, se le pone una etiqueta para identificarlo y se le devuelve a su hábitat natural. En un estudio posterior, los científicos comparan la proporción de animales marcados y no marcados. Aplicando la estadística, esto les permite hacerse una idea del tamaño y la estructura de la población en general.
Al reunir todos los conjuntos de datos, los investigadores pudieron comparar los patrones de variabilidad ambiental y su relación con el origen de las especies de mamíferos y las tasas de extinción.
"En general, ha habido una tendencia a largo plazo durante los últimos 3,5 millones de años de aumento de la variabilidad en el medio ambiente --explica--. Esa tendencia sigue el aumento de la variabilidad del volumen de hielo global y de las temperaturas de la superficie del mar alrededor de África".
"Superpuesto a esto, encontramos otra tendencia --prosigue: Una vez que nos adentramos en las edades de hielo, vemos más altibajos; los movimientos se hacen cada vez más grandes, reflejando el aumento y disminución de las capas de hielo, y esa variabilidad sigue los ciclos de Milankovic de 400.000 años".
Al mismo tiempo, el registro fósil de origen y extinción de especies entre los grandes herbívoros, y también los fósiles de homínidos, parece estar desconectado de estas tendencias de variabilidad climática. Aunque los autores reconocen que la hipótesis de la selección de la variabilidad podría seguir siendo correcta, pero operando a diferentes escalas, esperan animar a la comunidad científica a pensar en la hipótesis de la selección de la variabilidad de una manera más crítica, "en lugar de aceptarla simplemente como un principio subyacente de cómo miramos el registro fósil en África, y especialmente el registro fósil humano", apunta Cohen.
"No decimos que la variabilidad ambiental no sea importante para la evolución humana, pero los datos que hemos recopilado actualmente son muy poco consistentes con esa idea --subraya--. Si la variabilidad ambiental fuera tan importante como se ha hecho creer, esperaríamos ver esa tendencia a largo plazo de aumento de la variabilidad reflejada en el recambio evolutivo de todo tipo de especies, incluidos los homínidos, pero simplemente no lo vemos".
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