Isabel Sanmartín, en el centro, durante la entrevista en el invernadero del Real Jardín Botánico / Cristina Delgado. Son las 16.00 de una tarde fría de otoño. Estamos en pleno centro de Madrid, rodeadas de palmeras, dragos y otras plantas exóticas en estas latitudes.
La cita es en el invernadero del Real Jardín Botánico (RJB-CSIC), donde nos sentamos a conversar con la bióloga evolutiva Isabel Sanmartín. Esta investigadora estudia, entre otras cuestiones, cómo está afectando el cambio climático a la biodiversidad. A partir del análisis de fósiles y de reconstrucciones de ADN, Sanmartín averigua cómo se adaptaron las plantas en el pasado a las variaciones climatológicas.
Esas indagaciones le dan pista para entender lo que sucede en el presente y vislumbrar qué sucederá en el futuro. Las evidencias se acumulan: “El calentamiento global se está produciendo tan rápido que es muy difícil que las especies consigan adaptarse”, señala. Ahí están los datos: “En los bosques tropicales, donde vive el 50% de los organismos de la Tierra, calculamos que desaparecerá el 45% de las plantas”. La principal causa de esta pérdida de biodiversidad es el aumento de la temperatura y la destrucción de hábitat, en gran medida provocados por la actividad humana.
¿Qué información nos aporta la biología evolutiva para entender los efectos del cambio climático en la biodiversidad?
Nos arroja evidencias importantes sobre la respuesta biológica de las especies en el pasado. Podemos conocer, a partir de reconstrucciones de secuencias de ADN, cómo eran los ancestros de especies que ahora están amenazadas por la extinción; o de aquellas que son invasoras o colonizadoras. Así entendemos su ritmo de adaptación a los cambios de temperatura, lo que a su vez nos permite hacer predicciones. Necesitamos saber cómo han reaccionado las especies en el pasado para predecir cómo lo harán en el futuro.
¿Cómo se lleva a cabo este trabajo? Estamos hablando del estudio de especies vegetales y animales que se extinguieron hace millones de años.
Exacto. Lo particular de investigar los procesos de extinción, que son consecuencia del cambio climático y también de la destrucción del hábitat, es que tenemos que conocer especies que ya han desaparecido y de las que no existen señales. Esto es posible porque a través de las secuencias de ADN podemos reconstruir las relaciones de parentesco entre las especies y saber así cómo eran sus ancestros y dónde se encontraban. Por ejemplo, sabemos que los ancestros de determinados insectos no tenían alas, luego no podían migrar cuando había cambios climáticos, entonces, ¿cómo se adaptaban? O, en el caso de las plantas, los ancestros de algunas especies que ahora están en el norte de Asia, en Siberia, eran tropicales. Eso significa que ha habido un cambio, una adaptación, algo que solo podemos averiguar utilizando herramientas como las secuencias de ADN o el registro fósil.
¿Puedes detallar todo ese proceso de investigación?
El avance tecnológico ha sido fundamental. Primero estudiamos dónde están las especies actuales y dónde estaban los ancestros gracias a los fósiles. Como el registro fósil es muy incompleto, después recurrimos a las secuencias de ADN, que principalmente las obtenemos de las especies actuales, los descendientes vivos. A partir de ahí reconstruimos la secuencia de ADN de los ancestros a través de la paleogenómica [técnicas de secuenciación masiva para analizar genomas de organismos del pasado cuyo ADN ha sido extraído de restos de tejidos]. También utilizamos la herbario-genómica para obtener, con pliegos de herbarios hasta del siglo XVII, ADN de suficiente calidad como para reconstruir cómo era esa especie ancestral, que a veces es completamente distinta a la actual. Hay estudios sobre el proceso de domesticación de la batata, que en los siglos XVI-XVIII era muy diferente a cómo es hoy. Esto nos dice que durante la evolución hay cambios importantes tanto a nivel de adaptación genómica como en las características funcionales (fisiología de la hoja, tipo de raíz, etc.). Todo ello refleja la capacidad de las especies de adaptarse y ser resilientes o de lo contrario, estar abocadas a la extinción. Desde la ecogenómica también se plantean proyectos como el que llevamos a cabo con la Fundación BBVA, EUGENIA, para estudiar, dentro del género Euphorbia, especies amenazadas e invasoras que viven en España. La idea es comparar sus genomas e identificar qué genes están implicados en esa capacidad de invasión y adaptación o en hacerlas más sensibles a la extinción.
¿Adaptación y resiliencia frente a qué? ¿Te refieres sobre todo a cambios de tipo climatológico que se dieron en el pasado?
Sí. El cambio climatológico está muy relacionado con la tectónica de placas y dónde estaban situados los continentes hace millones de años. Nuestras reconstrucciones paleoclimáticas se basan en gran medida en lo que los geólogos saben sobre la disposición de las grandes masas de tierra. Cuando los continentes estaban juntos, en Pangea, el clima era árido y frío; en cambio, cuando se separaron el clima se hizo tropical. Eso se ve a lo largo de los últimos 600 millones de años de historia de la Tierra. Es decir, los procesos geológicos influyen en el clima. Así que tanto la reconstrucción geológica como los fósiles nos permiten generar lo que llamamos escenarios paleoclimáticos. Hasta hace poco estos escenarios no iban más allá del último máximo glaciar, porque hacíamos una reconstrucción a partir de los testigos de hielo. Pero en la última década se han hecho reconstrucciones paleoclimáticas bastante buenas de hasta hace 65 millones de años, la época de la extinción de los dinosaurios a finales del Cretácico. Esto es una evidencia filogenética o evolutiva muy importante para saber cómo han evolucionado las especies.
Has señalado que los factores geológicos influyen en los cambios climatológicos. Sin embargo, en la época actual –a veces denominada Antropoceno– hay cada vez más evidencias científicas de la influencia de la acción humana en los cambios en el clima.
Hay otros factores que influyen, como la radiación solar, pero efectivamente una parte importante de los cambios rápidos que observamos son producidos por nuestra actividad. Quizá lo más relevante de esta era del Antropoceno es precisamente lo distinta que es de otras extinciones masivas que se han producido antes. En los cambios climáticos producidos por el movimiento de los continentes, los tiempos son geológicos; estamos hablando de varios de millones de años. El Antropoceno son [como mucho] 10.000 años, desde la aparición de la agricultura, y sin embargo la tasa de extinción de fondo –el número de extinciones por millón de especies por año (background extinction)– ha aumentado entre 100 y 10.000 veces.
¿Ha aumentado respecto a qué?
Respecto a la tasa de extinción de fondo que se conoce por el registro fósil de los últimos 600 millones de años, incluyendo las grandes extinciones del Pérmico, el Devónico, el Cretácico… Se calcula que actualmente esta tasa es de 0,45 eventos de extinción por millón de especies por año, mientras que la tasa regular de la que hablan los paleontólogos es de 0,1. Es una diferencia muy grande e incluso podría ser mayor, porque los paleontólogos y los biólogos evolutivos medimos de forma distinta lo que es una especie, y eso dificulta las comparaciones. Además, en otras extinciones se ha observado una recuperación, pero en esta no parece que la vaya a haber si no se interrumpe la actividad humana.
A corto plazo, ¿el aumento de esta tasa de extinción ya permite avanzar cifras respecto al número de especies que van a desaparecer en los próximos años?
Los científicos somos cautos con las cifras, pero aventuramos que el 25% de las especies de la Tierra desaparecerá en las próximas décadas si el cambio climático persiste. Es decir, en función de las emisiones y del grado de calentamiento global, perderemos de 500.000 a un millón de especies de animales y plantas. Es lo que se denomina Sexta Extinción.
¿Especies tanto animales como vegetales?
Sí, aunque casi siempre se piensa en aves, anfibios y mamíferos, porque disponemos de más datos. Las mediciones sobre vegetales se están realizando actualmente y se habla de un porcentaje parecido. De los mamíferos se conoce el 90% de las especies, pero en el caso de los vegetales no está claro, y esa diversidad oculta obstaculiza las estimaciones. Voy a poner un ejemplo: yo trabajo ahora en el África tropical, donde se calcula que el 97% de las especies vegetales que habitan allí –me refiero a plantas con semillas, angiospermas– perderá parte de su área de distribución y se extinguirá en algunas zonas, mientras que el 42% desaparecerá en toda su área de distribución. Es decir, muchas especies quedarán seguramente reducidas a una población pequeña, relicta, y el resto se extinguirá totalmente. Esta es la previsión para los bosques tropicales africanos, que se ubican en los territorios de Guinea ecuatorial, Camerún, República Democrática del Congo… En el conjunto de los bosques tropicales, que son el pulmón del planeta y donde vive el 50% de los organismos de la Tierra, calculamos que desaparecerá el 45% de las plantas.
¿De cuántas especies podemos estar hablando? ¿Están cuantificadas?
Se estima que hay 450.000 especies de plantas con semilla. Si desapareciera el 50% que vive en los trópicos, perderíamos unas 225.000. Esto son estimaciones muy elevadas, hay otras más conservadoras.
Pero en todo caso decenas de miles de especies extinguidas.
Sí. Además, los bosques tropicales solo cubren un 7% de la superficie terrestre. Por otro lado, sabemos muy poco de la biología marina porque está menos estudiada. Sí se prevé la extinción de los peces de gran tamaño. Por ejemplo, los atunes y bacalaos están en peligro, y estos peces mantienen en gran parte la cadena alimenticia. (I)
Fuente: CSIC