La alta diversidad de opiliones en el Bosque Atlántico está asociada a eventos geológicos antiguos

El levantamiento de cadenas montañosas, la formación de ríos y otros eventos acaecidos hace 30 millones de años fueron determinantes para la formación de nuevas especies de estos arácnidos en la parte sur del bioma, de acuerdo con un estudio brasileño

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – En la parte sur del Bosque Atlántico, entre los estados brasileños de Río de Janeiro y Santa Catarina, existen alrededor de 600 especies de opiliones o segadores, arácnidos que suelen vivir en cavernas y bosques húmedos. Se considera que esta cantidad es alta incluso para ese bioma −conocido por su gran biodiversidad−, y la mayor parte corresponde a especies endémicas.

La reconstitución de la historia evolutiva de una subfamilia de opiliones (Sodreaninae) permitió explicar ese patrón peculiar de distribución y de surgimiento de nuevas especies. Al contrario de lo que era esperable, esta alta diversidad está mucho más relacionada con eventos geológicos antiguos –tales como el levantamiento de cadenas montañosas y la formación de ríos– que con las oscilaciones climáticas recientes (durante los últimos 20 mil años). 

Este descubrimiento se concretó al establecer una correlación entre datos evolutivos de siete linajes de opiliones y la influencia de eventos geológicos acaecidos en la región durante los últimos 30 millones de años. Los resultados de este trabajo, llevado a cabo en Brasil por un grupo de investigadores del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB-USP) en colaboración con la Universidad Federal de Lavras (UFLA) y el Instituto Geológico de São Paulo, salieron publicados en la revista Molecular Phylogenetics and Evolution.

El estudio contó con el apoyo de la FAPESP en el marco de un acuerdo de cooperación entre la National Science Foundation (NSF) y el Programa FAPESP de Investigaciones en Caracterización, Conservación, Restauración y Uso Sostenible de la Biodiversidad (BIOTA-FAPESP).

“Curiosamente, los linajes son mucho más antiguos que el Último Máximo Glacial, hace 20 mil años, cuando mantos de hielo cubrieron el norte del planeta, alterando el clima en todo el mundo. Por lo que vimos en nuestro estudio, con base en el análisis genético de poblaciones actuales de opiliones, este grupo empezó a diversificarse mucho antes, hace aproximadamente 30 millones de años. Este descubrimiento es congruente con la evolución geológica de las cuencas de los ríos Ribeira de Iguape y Paraíba do Sul, por ejemplo”, dijo Elen Peres, investigadora del IB-USP y primera autora del artículo.

Peres explica que, debido a la sensibilidad de los opiliones y a su fuerte relación con los ambientes húmedos, era de esperarse que los cambios ambientales –causados por las oscilaciones climáticas acaecidas durante los últimos dos millones de años (Pleistoceno)– pudieran haber afectado a sus poblaciones. Pero en este estudio se comprobó que la especiación de los opiliones se produjo mucho antes, debido a eventos geológicos más antiguos. 

Este hallazgo remite a Charles Darwin (1809-1882) y a su teoría evolutiva para un tipo de especiación que tuvo como base el Archipiélago de Galápagos. Allí, Darwin observó que distintas islas tenían diferentes especies que se relacionaban entre sí. De acuerdo con el estudio de los científicos brasileños, la formación del valle del río Ribeira de Iguape apartó a poblaciones enteras, lo cual con el tiempo propició el surgimiento de especies distintas. 

El análisis genético

“Ya se sabía que en la parte sur del Bosque Atlántico existía una distribución importante y sumamente peculiar de las especies que forman esa familia de opiliones. La gran novedad de ese proyecto reside en que se pudo datar su surgimiento con base en marcadores moleculares. De este modo, fue posible descubrir que esas especies son mucho más antiguas que lo esperable en sus casos. También descubrimos que, en la diversificación de ese grupo de opiliones, los eventos geológicos tuvieron más impacto que eventos los climáticos, algo distinto a lo que sucedió con la especies de aves y mamíferos, por ejemplo, que en general no son tan antiguas en comparación con los opiliones”, dijo Ricardo Pinto-da-Rocha, docente del Departamento de Zoología del IBUSP y autor del artículo.

De acuerdo con este estudio, la diversificación de los opiliones se remonta a la evolución geológica de la parte sur del Bosque Atlántico, que pasó por transformaciones complejas desde la división de los continentes africano y sudamericano, en el período del Cretácico Superior (hace más de 100 millones de años). Este evento tuvo consecuencias millones de años después, tales como el levantamiento de cadenas montañosas y procesos de erosión, y también estuvo signado por un intenso magmatismo. 

Este proceso culminó hace alrededor de 60 millones de años en la formación de extensas hendiduras en el área continental del sudeste de Brasil (una extensión de 900 kilómetros situada entre las ciudades de Curitiba, en el sur, y Niterói, al lado de Río de Janeiro), en las cuales surgieron ríos importantes de la región, tales como el Ribeira de Iguape y el Paraíba do Sul. 

El artículo pone de relieve que el río Paraíba do Sul se ubica entre 550 y 400 metros (m) por encima del nivel del mar, cercado por otras elevaciones montañosas tales como Serra do Mar y Serra da Mantiqueira, con elevaciones superiores a los 2.000 metros y que constituyen barreras geográficas.

“Las especies de opiliones fueron surgiendo en distintos períodos de tiempo, hace entre 35 y 10 millones de años”, dijo Pinto-da-Rocha.

La correlación de datos moleculares, climáticos y geológicos apunta a despejar una de las principales dudas con relación al Bosque Atlántico: cómo se formó la biodiversidad del bioma. “Como se trata de una biodiversidad sumamente elevada y con una alta tasa de endemismos, aún no se sabe muy bien cuál fue el evento que la originó. Probablemente fueron varios eventos distintos”, dijo Thadeu Sobral-Souza, investigador de la UFLA y uno de los autores del artículo. 

Sobral-Souza afirma que estudios anteriores mayoritariamente ligaban la alta biodiversidad del bioma a eventos climáticos recientes. “Esos estudios muestran que cuando el clima se vuelve más frío o más cálido, ciertas especies pueden extinguirse localmente, o bien su distribución puede expandirse. Con este estudio logramos demostrar que, al menos en lo que concierne a ese grupo de opiliones, el papel geológico fue más decisivo para la diversidad de especies que las oscilaciones climáticas recientes”, declaró el investigador a Agência FAPESP.

“Normalmente, la mayor biodiversidad es compatible con áreas climáticamente más estables. Con todo, las fluctuaciones climáticas del Pleistoceno ocurrieron hace entre 2 millones de años y 10 mil años; por ende, mucho después que la especiación de los opiliones”, dijo Peres.

Nuevas clasificaciones

El análisis de los datos genéticos resultó también en una nueva configuración de especies de la subfamilia Sodreaninae, a las cuales hasta ese momento se había analizado únicamente con base en la morfología. Los análisis moleculares mostraron, por ejemplo, que S. sodreana y S. granulata constituyen la misma especie (denominada S. sodreana de ahora en adelante), en tanto que S. barbiellinii y S. curupira se revelaron más vinculadas a la subfamilia Progonyleptoidellinae que a la familia Sodreaninae.

“Los datos moleculares de S. barbiellinii y S. curupira mostraron que se trataba tan solo de una convergencia morfológica. Estos poseen un tipo de apéndice cuya función consiste en capturar alimentos. Cuando se descubrió esto, hace 100 años, los pusieron a todos en un grupo. Sin embargo, mediante el análisis genético, descubrimos que esta característica surgió más de una vez en distintas familias. Por ende, genéticamente las especies se acercan más a la familia Progonyleptoidellinae”, dijo Pinto-da-Rocha. 

Puede leerse el artículo intitulado Phylogeography of Sodreaninae harvestmen (Arachnida: Opiliones: Gonyleptidae): Insights into the biogeography of the southern Brazilian Atlantic Forest (doi: 10.1016/j.ympev.2019.05.028), de Elen Arroyo Peres, Alípio Rezende Benedetti, Silvio Takashi Hiruma, Thadeu Sobral-Souza y Ricardo Pinto-da-Rocha, en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1055790318306286.