Observan en Fiji una importante disminución de población de hormigas endémicas
Desde la polinización de las flores hasta la descomposición y el apoyo a los ciclos de nutrientes, la abundancia y la biodiversidad de los insectos son cruciales para mantener ecosistemas saludables. Sin embargo, recientes estudios que muestran la disminución de sus poblaciones han alertado sobre cómo se adaptan los insectos al mundo moderno.
Comprender si las recientes observaciones forman parte de tendencias a mayor escala temporal puede ayudar a orientar los esfuerzos de conservación global e identificar las razones detrás del llamado "apocalipsis de los insectos".
Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) utilizaron un enfoque de genómica comunitaria para explorar las poblaciones de hormigas en el archipiélago de Fiji como un sistema modelo para comprender las tendencias de la biodiversidad de los insectos. Al estudiar la genómica de las colecciones del museo, pudieron rastrear las relaciones evolutivas de las hormigas para explorar su llegada a las islas y reconstruir la historia poblacional de la especie.
Los esfuerzos globales de conservación se basan en el monitoreo de la biodiversidad, pero a menudo se centran en animales más grandes y fotogénicos, y en áreas más fáciles de monitorear, como los hábitats templados. Sin embargo, se sospecha ampliamente que muchas especies de insectos están experimentando un rápido declive poblacional. Sabemos que los sistemas insulares son focos de biodiversidad, por lo que es crucial su estudio.
"Puede ser difícil estimar los cambios históricos en las poblaciones de insectos, porque, con pocas excepciones, no hemos estado monitoreando directamente las poblaciones a lo largo del tiempo. Adoptamos un novedoso enfoque para este problema mediante el análisis paralelo de los genomas de numerosas especies a partir de especímenes de museo recolectados recientemente. Los genomas contienen evidencia de si las poblaciones están creciendo o disminuyendo, lo que nos permite reconstruir los cambios a nivel de comunidad", explica el Dr. Evan Economo, profesor del OIST y de la Universidad de Maryland, y uno de los autores principales del artículo.
El hallazgo de los investigadores es alarmante: el 79 % de las especies endémicas (especies que se encuentran únicamente en Fiyi) están en declive, en un período que se correlaciona con la llegada de los humanos a las islas. Mientras tanto, las especies de hormigas traídas recientemente por los humanos están experimentando un crecimiento explosivo en su población. La mayor proporción de descensos parece haberse producido en los últimos cientos de años, coincidiendo con el contacto europeo, la colonización, el comercio mundial y la introducción de modernas técnicas agrícolas.
Imagen: Durante su trabajo de campo, los investigadores tomaron muestras de hormigas en Fiyi utilizando bolsas para extraerlas de la hojarasca, entre otros métodos. Crédito: Evan Economo
Un enfoque comunitario
Al centrarse en el archipiélago de Fiyi, una región de interés a largo plazo para los investigadores, pudieron obtener una amplia y completa visión de los cambios poblacionales y la historia de la colonización de casi todas las especies de hormigas de la región. "Al ser ecosistemas cerrados y aislados, se espera que las islas sientan más rápidamente los efectos del impacto humano, por lo que son una especie de canario en la mina de carbón", señala el Dr. Cong Liu, primer autor de este artículo.
Sin embargo, estudiar las poblaciones de las islas tropicales no está exento de desafíos. A menudo, el trabajo de campo puede ser extremadamente difícil y no es fácil realizar estudios continuos. Por lo tanto, en lugar de depender del monitoreo de campo en tiempo real, el equipo utilizó colecciones de museos recopiladas a lo largo de décadas de trabajo de campo, incluyendo tanto las colecciones previas del equipo como las de otros entomólogos.
Museómica: Reconstruyendo la colonización de hormigas
Un desafío al usar colecciones de museos es que el ADN se degrada con el tiempo. Por lo tanto, los investigadores tuvieron que emplear métodos especiales de secuenciación (museomics) para comparar pequeños fragmentos de ADN. En este estudio, secuenciaron muestras de genomas de miles de hormigas de más de cien diferentes especies confirmadas.
Con estos datos, identificaron 65 distintos casos (eventos de colonización) en los que llegaron a la isla nuevas especies de hormigas. Estos abarcaron desde la colonización natural (es decir, la llegada de las hormigas sin intervención humana) hace millones de años, hasta la reciente introducción humana tras la incorporación de Fiyi a las redes comerciales globales.
Imagen derecha: Una pequeña selección de las especies encontradas por el equipo en Fiji. A) Acropyga sp. FJ02 (endémico) portador de cochinilla. B) Larva portadora de Hypoponera eutrepta (endémica). C) Tetramorium lanuginosum (introducido). D) Colobopsis dentata (endémica). E) Odontomachus simillimus (nativo del Pacífico). F) Colobopsis polinesica (endémica). Crédito: Eli Sarnat
Basándose en esta historia, los investigadores pudieron utilizar sus modelos de genética de poblaciones para identificar el aumento o la disminución de la población de diferentes grupos de hormigas en todo el archipiélago de Fiji, observando la disminución de las especies endémicas, así como los dramáticos aumentos en la población de especies no nativas en años más recientes.
Las especies endémicas de islas suelen haber desarrollado rasgos que las hacen sensibles a los cambios ambientales, incluida la llegada de nuevas especies dañinas. "La mayoría de las extinciones registradas históricamente han ocurrido en sistemas insulares", añade el Dr. Liu.
Más allá del archipiélago
El equipo espera que este trabajo sirva de inspiración para futuras investigaciones, con el fin de continuar profundizando en el conocimiento científico de las poblaciones de insectos y orientar las iniciativas de conservación.
"Este estudio también destaca la importancia de la biodiversidad y las colecciones de museos", explica el profesor Alexander Mikheyev, de la Universidad Nacional Australiana, autor principal del estudio. "A medida que se amplían nuestras herramientas científicas, podemos recopilar cada vez más información de las colecciones de biodiversidad, por lo que es fundamental que sigamos invirtiendo en estos recursos vitales y manteniéndolos".
El equipo también está investigando esto a nivel local, para medir en tiempo real la biodiversidad de las poblaciones de insectos de Okinawa a través del monitoreo acústico y el trampeo como parte de la Red de Observación Ambiental de Okinawa (OKEON).
"Los insectos son esenciales para el medio ambiente", enfatiza el profesor Economo. "Como científicos, debemos contribuir a su protección y proporcionar y analizar los datos pertinentes para garantizar la integridad a largo plazo de nuestros ecosistemas".
El estudio fue publicado en Science: Genomic signatures indicate biodiversity loss in an endemic island ant fauna
