La pérdida de los grandes herbívoros afecta las interacciones entre las plantas y sus enemigos naturales

Investigadores compararon los daños en las hojas provocados por insectos y patógenos en áreas con y sin presencia de mamíferos tales como tapires amazónicos, ciervos y pecaríes barbiblancos. La ausencia de estos animales generó la desaparición de microorganismos que causan enfermedades en las hojas, lo que puede tener efectos sobre los procesos ecoevolutivos a largo plazo y disminuir la biodiversidad de las selvas tropicales

Por André Julião  |  Agência FAPESP – A los insectos y a los microorganismos que se alimentan de plantas consumiendo parte de sus hojas, modificando su tejido foliar o incluso generando manchas oscurecidas, comúnmente se los caracteriza como plagas, y se los considera por ende perjudiciales. Así y todo, las interacciones entre las plantas y sus enemigos naturales constituyen importantes mecanismos generadores y sostenedores de la biodiversidad.

En los bosques tropicales, por ejemplo, estas “plagas” forman parte de grandes redes ecológicas, de las cuales depende el funcionamiento de los ecosistemas. Por lo tanto, su disminución puede erigirse como un indicador de alteraciones en el funcionamiento de la selva, cuyas consecuencias son aún poco conocidas.

Un estudio publicado en el Journal of Ecology muestra que la pérdida de grandes mamíferos herbívoros, tales como los tapires amazónicos, los ciervos y los pecaríes barbiblancos, puede ser un factor ligado a la pérdida de las interacciones entre las plantas y sus enemigos naturales.

“Ante la ausencia de los grandes mamíferos que se alimentan de plantas y remueven y pisotean el suelo, se produce una proliferación de la riqueza de especies vegetales a corto plazo. Como los patógenos tienen relaciones muy específicas con sus plantas hospedantes, las áreas con mayor riqueza de especies ven diluidas sus probabilidades de propagarse y seguir su ciclo de vida. La disminución de las interacciones entre plantas y patógenos puede tener consecuencias evolutivas para ambos”, comenta Carine Emer, primera autora del estudio, desarrollado durante su posdoctorado en el Instituto de Biociencias de la Universidade Estadual Paulista (IB-Unesp), en Rio Claro, Brasil, con beca de la FAPESP.

Una hoja del sotobosque dañada por enemigos naturales en el Bosque Atlántico (foto: André Assis Bherig)

Otra posible razón para la disminución de los patógenos en ausencia de los grandes herbívoros reside en el hecho de que estos animales recorren grandes distancias en la selva. De este modo, pueden transportar microorganismos de una planta a otra, cosa que no sucede cuando se extinguen localmente.

Estos resultados son fruto de dos proyectos apoyados por la FAPESP. El más reciente, intitulado “DEFAU-BIOTA: los efectos de la defaunación sobre el carbono del suelo y sobre la diversidad funcional de plantas del Bosque Atlántico”, es financiado en el ámbito del Programa FAPESP de Investigaciones en Caracterización, Conservación, Restauración y Uso Sostenible de la Biodiversidad (BIOTA) y cuenta con la coordinación de Mauro Galetti, docente del IB-Unesp, quien también firma el artículo.

El otro fue el proyecto intitulado “Las consecuencias ecológicas de la defaunación en el Bosque Atlántico”, también coordinado por Galetti, quien desde el año 2009 monitorea un conjunto de parcelas pareadas de Bosque Atlántico, áreas de 15 metros cuadrados, en cuatro lugares del estado de São Paulo. Una de las parcelas se encuentra alambrada para evitar la entrada de los grandes mamíferos herbívoros, mientras que la otra permanece libre, a los efectos de permitir el paso de esos animales.

De esta forma, es posible observar los efectos de la exclusión de pecaríes barbiblancos, tapires amazónicos y ciervos, así como de pacas y agutíes, sobre las plantas, en el suelo y en las interacciones ecológicas: en la herbivoría foliar causada por los insectos, por ejemplo. En trabajos anteriores, el grupo ya había demostrado la importancia de los grandes mamíferos en la fertilidad del suelo de los bosques, en la estructura espacial de las comunidades de plantas y en la dispersión de semillas (lea más en: agencia.fapesp.br/34986/, en portugués: agencia.fapesp.br/37324/ y agencia.fapesp.br/31857/).

Galetti también es uno de los coordinadores del Centro de Investigaciones en Biodiversidad y Cambios Climáticos (CBioClima), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) de la FAPESP.

Mamíferos, insectos y microorganismos

En el trabajo actual, los investigadores analizaron los daños foliares en 10.050 hojas de 3.350 plantas en 86 parcelas distribuidas en áreas de Itamambuca, Ilha do Cardoso, el Parque Estadual Carlos Botelho y Vargem Grande Paulista.

Los daños foliares se clasificaron en cinco grupos funcionales, incluidos aquellos causados por insectos (tales como larvas de coleópteros y mariposas) y por patógenos (tales como bacterias, hongos y virus). Las hojas se analizaron en plantas de hasta un metro de altura, que constituyen el llamado sotobosque, debajo de la copa de los árboles y a una altura en que los grandes herbívoros logran quitárselas. Los daños foliares se clasificaban en una escala de 0 (intacta) a 6 (entre 75 % y 99 % dañada).

En las áreas libres de grandes mamíferos herbívoros, los daños totales en las hojas fueron un 9 % menores. Aquellos causados únicamente por patógenos foliares, a su vez, se vieron reducidos un 29 % en las parcelas alambradas. Los daños causados por los insectos no mostraron diferencias significativas entre las parcelas abiertas y fechadas.

“Las plantas interactúan con sus enemigos naturales desde hace miles de años, en una carrera armamentista de defensa y ataque. Para ello desarrollan defensas tanto físicas como químicas. A su vez, los enemigos naturales, tales como los patógenos, crean nuevas formas de ataque, ante las cuales las plantas generan nuevas defensas. Esto constituye un factor importante para el mantenimiento y la generación de la biodiversidad, toda vez que en este proceso pueden surgir nuevas especies tanto de plantas como de organismos que interactúan con ellas”, explica Emer, quien actualmente es investigadora en el Jardín Botánico de Rio de Janeiro y en el Instituto Juruá.

Por ende, a largo plazo, la disminución de las interacciones entre las plantas y los patógenos foliares puede dejar de constituir una fuerza de selección para la generación de biodiversidad. Recientemente, investigadores alemanes analizaron fósiles de hojas y demostraron de qué manera los grandes cambios en la estructura de la vegetación acaecidos durante los últimos 66 millones de años resultaron en la pérdida de interacciones y en la diversidad funcional de ciertos grupos de insectos herbívoros, por ejemplo. Algo parecido podría suceder también debido a la pérdida de patógenos en las áreas con cambios en la estructura de la vegetación ocasionados por la ausencia de grandes mamíferos.

“Nuestro estudio contiene resultados innovadores y, por eso mismo, debe profundizárselo en otras áreas del Bosque Atlántico y en otras selvas tropicales. De todos modos, pone en evidencia un problema más que puede causar la extinción de grandes mamíferos”, culmina diciendo Emer.

Este trabajo contó también entre sus autores con la participación de Nacho Villar, quien obtuvo una beca de posdoctoral de la FAPESP durante el desarrollo de su estudio y que actualmente es investigador del Instituto de Ecología de Países Bajos.

Lo firman también Natália Melo, Valesca Ziparro y Sergio Nazareth, quienes concretaron el trabajo de campo y la identificación botánica.

Puede leerse el artículo intitulado The interplay between defaunation and phylogenetic diversity affects leaf damage by natural enemies in tropical plants en el siguiente enlace: besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.14273.