A lo largo de los años, las observaciones globales de la biodiversidad han descubierto un patrón consistente subyacente, que indica cuántas especies son comunes, extremadamente raras o en algún punto intermedio. Más de un siglo de observaciones naturales han descubierto patrones consistentes en la abundancia de especies: si bien la mayoría de las especies son raras, no son extremadamente raras y sólo unas pocas son muy comunes. Estas denominadas distribuciones globales de abundancia de especies han revelado plenamente algunos grupos de especies bien monitoreados, como las aves.
Sin embargo, para otros grupos de especies, como los insectos, queda parte del velo. Este es el resultado de la investigación de un equipo de investigación internacional dirigido por el Centro Alemán para la Investigación Integrada de la Biodiversidad (iDiv), la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) y la Universidad de Florida (UF), y fue publicado en la revista Nature Ecology and Evolution. Este estudio muestra cuán importante es el monitoreo de la biodiversidad para detectar la abundancia de especies en la Tierra y comprender cómo están cambiando las especies.
"¿Quién puede explicar por qué una especie está muy extendida y es numerosa, mientras que otra especie aliada tiene una distribución estrecha y es escasa?" Charles Darwin formuló esta pregunta en su obra fundamental "Sobre el origen de las especies", publicada hace más de 150 años. Un desafío relacionado es saber cuántas especies son comunes (abundantes) y cuántas son raras, la llamada distribución global de abundancia de especies (gSAD).
En el último siglo se han propuesto dos modelos principales de gSAD: el estadístico y el biólogo R.A. Fisher propuso que la mayoría de las especies son muy raras y que para las especies más comunes, el número de especies disminuye gradualmente (el llamado modelo de secuencia logarítmica). El ingeniero y ecologista F.W. Preston, por otro lado, argumentó que sólo unas pocas especies son en realidad muy raras, y que la mayoría de las especies se encuentran en algún lugar en el medio del espectro (el llamado modelo lognormal). Sin embargo, a pesar de décadas de investigación, los científicos no sabían hasta ahora qué modelo podría describir el verdadero gSAD en la Tierra.
Resolver este problema requiere muchos datos. Los autores del estudio utilizaron datos del Fondo Mundial de Información sobre Biodiversidad (GBIF) y descargaron observaciones de más de mil millones de especies en la naturaleza desde 1900 hasta 2019.
"La base de datos GBIF es un recurso excelente para una variedad de investigaciones relacionadas con la biodiversidad, especialmente porque reúne datos recopilados de científicos ciudadanos y profesionales de todo el mundo", dijo el primer autor Corey Callaghan, Ph.D., quien comenzó la investigación mientras trabajaba en iDiv y MLU y ahora está en la UF.
Callahan y sus investigadores dividieron los datos descargados en 39 grupos de especies, como aves, insectos o mamíferos. Compilaron sus respectivas distribuciones globales de abundancia de especies (gSAD).
Una vez que se revelaron por completo las distribuciones de abundancia de las especies, los investigadores descubrieron un patrón universal subyacente: como predice el modelo lognormal, la mayoría de las especies son raras, pero no muy raras, y sólo unas pocas especies son muy comunes. Sin embargo, los investigadores también descubrieron que sólo unos pocos grupos de especies, como las cícadas y las aves, habían sido completamente descubiertos. Para todos los demás grupos de especies, los datos son insuficientes.
El autor principal, el profesor Henrique Pereira, jefe de los grupos de investigación iDiv y MLU, dijo: "Sin suficientes datos, parece que la mayoría de las especies son muy raras. Pero a medida que se hacen más observaciones, eso cambia. Descubrimos que en realidad hay más especies raras que muy raras". Es fascinante ver este cambio en las cícadas y las aves cuando se comparan las observaciones de especies de 1900, cuando había menos datos, con las observaciones de especies más completas de hoy: podemos ver claramente una imagen completa de las distribuciones de abundancia de las especies, como lo predijo Preston hace décadas, pero que recién ahora se confirma en todo el planeta".
"Aunque hemos registrado observaciones durante décadas, sólo hemos descubierto un puñado de grupos de especies", dijo Callahan. "Aún nos queda un largo camino por recorrer. Pero en mi opinión, GBIF y el intercambio de datos realmente representan el futuro de la investigación y el seguimiento de la biodiversidad".
Los resultados del nuevo estudio permiten a los científicos evaluar hasta qué punto se han descubierto gSAD en diferentes grupos de especies. Esto podría responder a otra pregunta de investigación de larga data: ¿Cuántas especies hay? El estudio encontró que para algunos grupos, como las aves, se han identificado casi todas las especies, pero no así para otros, como los insectos y los cefalópodos.
Los investigadores creen que sus hallazgos pueden ayudar a responder la pregunta de Darwin sobre por qué algunas especies son raras y otras comunes. Los patrones generales que encontraron pueden apuntar a mecanismos ecológicos o evolutivos generales que gobiernan la ubicuidad y rareza de las especies.
Mientras se realizan más investigaciones, los humanos continúan alterando la superficie de la Tierra y la riqueza de especies, haciendo que las especies comunes sean menos comunes, por ejemplo. Esto hace que la tarea de los investigadores sea más compleja: necesitan comprender no sólo cómo evoluciona naturalmente la abundancia de especies, sino también cómo la influencia humana cambia simultáneamente estos patrones. Puede que todavía quede un largo camino por recorrer antes de que finalmente podamos responder a la pregunta de Darwin.