El fin de la megafauna redujo la distancia de dispersión de las grandes semillas

Investigadores brasileños advierten acerca de los posibles perjuicios para la regeneración de bosques y el equilibrio de ciertas especies vegetales provocados por la amenaza de extinción de los grandes mamíferos actuales.

Mastodontes, perezosos gigantes y armadillos del tamaño de automóviles. La extinción de la megafauna de la más reciente edad del hielo fue una tragedia biológica con repercusiones sobre la actual ecología de América del Sur, cuando han pasado más de 10 mil años.

Distancias promedio de dispersión de semillas, megaterio y pequi

La ausencia de mamíferos gigantes en los ecosistemas del continente se hace sentir en la dinámica de la dispersión de las mayores semillas, como las del pequi o nuez souari, por ejemplo. Pocos de los frugívoros vivientes logran devorar una semilla de ese tamaño y transportarla en su tracto digestivo para dispersarla en el medio ambiente. Los perezosos terrestres gigantes y los gonfotéridos (parientes de los elefantes) lo hacían.

Y no fueron únicamente las mayores semillas las que perdieron su medio de transporte. La extinción de la megafauna también derivó en una disminución del radio de dispersión de semillas cuando se lo compara con la dispersión que realizan los mayores mamíferos vivientes, como el tapir.

En el marco de un nuevo estudio, se ha calculado ahora la distancia que los perezosos gigantes (megaterios) o los mastodontes (gonfotéridos) recorrían transportando semillas en su tracto digestivo antes de defecarlas en el medio ambiente. “Logramos ponerles cifras a los argumentos verbales referentes a la importancia de esos grandes animales”, dijo el biólogo Mathias Mistretta Pires, del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (Unicamp), en el estado de São Paulo, Brasil. Mistretta Pires es el primer autor de un estudio en el cual se cuantifican las distancias de la dispersión de semillas que realizaba la megafauna.

Este estudio se llevó a cabo en coautoría con los profesores Mauro Galetti, de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), con sede en la ciudad de Rio Claro, y Paulo Roberto Guimarães, del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB-USP). El trabajo, publicado en la revista Ecography, tuvo lugar en el marco del Proyecto Temático intitulado “Las consecuencias ecológicas de la defaunación en el Bosque Atlántico”, coordinado por Galetti y que cuenta com el apoyo de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo (FAPESP).

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Los mayores frugívoros vivientes del continente sudamericano son los tapires (Tapirus), los guanacos (Lama guanicoe), las alpacas (Vicugna pacos), los pecaríes de collar (Pecari tajacu) y la corzuela colorada (Mazama americana). Pero incluso el mayor que es el tapir, que pesa alrededor de 200 kilos, es aproximadamente 10 veces menor que los perezosos gigantes y unas 30 veces menor que los gonfotéridos.

La distancia de dispersión de las semillas que se ha registrado entre los mayores frugívoros vivientes raramente supera los 3.500 metros. En el nuevo estudio se arribó a la conclusión de que, en el pasado, la megafauna iba mucho más allá. El radio de dispersión de semillas de los perezosos gigantes y de los gonfotéridos podía superar los 6.000 metros.

Nuestro objetivo consistió en crear un modelo que permitiese cuantificar el rol de esos animales extintos en la dispersión de semillas. Construimos un modelo matemático en el cual se simulan las diversas etapas del proceso de dispersión de semillas, de manera tal de generar estimaciones cuantitativas de cómo sería ese servicio de dispersión en el pasado”, explicó Mistretta Pires.

Para estimar la capacidad de dispersión de semillas entre la megafauna, en primer lugar fue necesario determinar tres conjuntos de datos básicos entre las mayores especies vivientes de dispersores de semillas. Fue preciso saber: qué cantidad de alimento comen en promedio las distintas especies, cuánto tiempo queda el alimento retenido en el sistema digestivo y cuál es la distancia que recorren los animales antes de defecar las semillas.

Esos tres atributos están relacionados con el tamaño de los animales. Contamos con los datos de elefantes, tapires, corzuelas coloradas y pecaríes de collar o saínos”, dijo Mistretta Pires. El tapir puede retener alimento en su tracto digestivo durante más de 30 horas antes de defecar. “Entre los elefantes son más de 40 horas. En otras especies, ese tiempo puede superar las 50 horas, o incluso las 100 horas.

El paso siguiente consistió en extrapolar las estimaciones de cada uno de los tres atributos (cantidad de comida, tiempo de retención y distancia recorrida) a algunas de las especies de la megafauna extinta que habitaron en América del Sur durante el período Pleistoceno, los últimos 2,5 millones de años.

El conjunto de datos utilizado para la extrapolación se refiere a los tamaños corporales estimados que aquellos animales poseían. Se estima que los gonfotéridos pesaban entre 5 y 6 toneladas, por ejemplo, dependiendo de la especie, y que los mayores perezosos pesaban entre 3,5 toneladas, en el caso del eremoterio, y más de 6 toneladas, en el caso del megaterio.

Dedujimos el volumen de alimento que un perezoso terrestre debería consumir, como así también el tiempo que ese alimento permanecería en su intestino y la distancia que el animal recorrería”, dijo Mistretta Pires.

Los tres atributos se estimaron igualmente para gonfotéridos, paleollamas (llamas gigantes), grandes cuadrúpedos ungulados llamados macrauquenias y cérvidos. Se seleccionaron únicamente animales folívoros y frugívoros. Los animales que se alimentaban fundamentalmente de gramíneas [pastos], tales como los robustos toxodontes, no entraron en el estudio.

Como resultado de las simulaciones, se estimó entre los gonfotéridos que éstos dispersaban semillas a distancias situadas entre los 500 y los 3.500 metros de la planta madre que las produjera. Son valores promedio. En un 5% de las simulaciones, el radio de dispersión se extendió, llegando incluso en algunos casos a superar los 6 mil metros.

En tanto, animales del porte de los perezosos terrestres dispersaban semillas hasta entre 300 metros y 2.500 metros de distancia de la planta madre en promedio. Con todo, en algunos casos, esa distancia se extendió hasta los 6 mil metros. Entre los tapires, el promedio se ubica entre los 200 metros y los 1.400 metros.

En la actualidad, de acuerdo con nuestras simulaciones, un pecarí de collar [Pecari tajacu] carga el alimento por unos 800 metros en promedio. El potencial de dispersión de semillas ha disminuido mucho. Las distancias que actualmente se consideran largas, en el pasado eran relativamente cortas. Los mayores animales de la megafauna no sólo tenían un tiempo de retención de alimento un 60% mayor sino que también dispersaban semillas a distancias mucho más largas. Hoy en día resulta más difícil que los animales dispersen semillas a más de mil metros”, dijo Mistretta Pires.

La diversidad genética

En el estudio, los investigadores compararon los valores recabados mediante las simulaciones con los datos conocidos de animales en un ecosistema rico y relativamente preservado todavía: el Pantanal circunscrito al estado brasileño de Mato Grosso. “Verificamos que la capacidad de dispersión de semillas se ha reducido a una tercera parte de lo que era antes”, dijo Mistretta Pires.

El acortamiento de la distancia de dispersión de semillas experimentado durante los últimos 10 mil años tiene distintas consecuencias sobre la formación y la diversidad de plantas en los montes y sobre la diversidad genética de las especies. Las mayores distancias de dispersión de semillas de la megafauna permitían que aumentase la distribución espacial de las especies de plantas.

Sin los dispersores, las poblaciones de plantas no intercambian material genético, y esa separación entre ejemplares de la misma especie redunda en una baja variabilidad genética, lo cual puede hacer disminuir las probabilidades de supervivencia de esas plantas a largo plazo.

La extinción de los frugívoros gigantes disminuyó las posibilidades de dispersión de las especies de plantas con mayores semillas, como la palta o aguacate. Como consecuencia de ello, las semillas que caen de la planta madre tienen menos probabilidades de germinar y crecer. Si no pueden ser devoradas y transportadas intactas, las semillas en el suelo quedan a merced de los predadores de semillas, como los roedores, que las mastican y matan a los embriones. Al mismo tiempo, las semillas que caen al suelo y allí permanecen tienen menos probabilidades de germinar y crecer, dado que las plantas jóvenes compiten por la luz solar, el agua y los nutrientes del suelo con la planta madre.

Las plantas que más perdieron con la extinción de la megafauna fueron las de las especies que otrora eran muy utilizadas por los paleoindios, pero que hoy en día no se usan tanto”, dijo Galetti.

¿Existiría algún medio para intentar expandir el radio de dispersión de semillas en los biomas sudamericanos actuales? “Una propuesta consistiría en reintroducir tapires, grandes primates y otros frugívoros en las áreas defaunadas. El problema reside en que la causa de la extinción no se ha resuelto. Muchas áreas aún padecen una fuerte presión de caza”, dijo Galetti.

Según el investigador, si bien la pérdida de la megafauna disminuyó las posibilidades de dispersión de las semillas, por un lado, por otro la introducción del factor humano sirvió en algunos casos de contrapeso.

La ‘suerte’ de las plantas que eran dispersadas por la megafauna fue que contaron con otros dispersores de semillas, tales como los humanos, los agutíes y el agua en el caso del Pantanal. Pero con la simplificación de los ecosistemas, muchas más plantas quedarán huérfanas”, dijo.

Aunque perdimos a aquellos grandes dispersores, por un lado, por otro, el cerdo feral, una especie invasora, está dispersando algunos de esos megafrutos. No sabemos si esa especie invasora reemplazará en ese papel a los tapires y a los monos, pero al menos para algunos frutos creemos que sí”, dijo Galetti.

Según Galetti, experto en el estudio del retiro de especies animales de los ecosistemas modernos, la llamada defaunación, América del Sur fue el continente que más perdió en términos de dispersión de semillas con el fin de la megafauna.

América del Norte perdió a varios mamíferos, y también posee algunos frutos que eran dispersados por la megafauna, pero nada se compara con América del Sur, pues acá la diversidad de la sabana [el Cerrado] y de los bosques tropicales es muy alta. Lo propio no se observa en la sabana africana, donde la diversidad vegetal es baja y la mayoría de los frutos de la megafauna se encuentran en los bosques de Gabón. Por otra parte, la extinción de los elefantes que viven en las selvas africanas traerá aparejado el mismo tipo de pérdida de dispersión de semillas que planteamos en nuestro artículo”, dijo.

La megafauna era fundamental para la regeneración de los bosques y el mantenimiento del equilibrio entre las distintas especies de plantas. “Los grandes animales que ejecutaban este servicio de dispersión se perdieron. Nuestro trabajo es el primero que ha permitido cuantificar esta pérdida”, dijo Mistretta Pires.

Ahora contamos con modelos matemáticos y programas de computadoras que permiten la obtención de estimaciones acerca de cómo era aquel proceso de dispersión de semillas”, dijo Mistretta Pires.

Referencia bibliográfica

Pleistocene megafaunal extinctions and the functional loss of long-distance seed-dispersal services (doi: 10.1111/ecog.03163), de Mathias Mistretta Pires, Paulo R. Guimarães, Mauro Galetti y Pedro Jordano

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