Arxiu de la categoria: CONCEPTES BÀSICS DE BIOLOGIA

Coneixent els fòssils i la seva edat

A All You Need Is Biology sovint fem referència als fòssils per explicar el passat dels éssers vius. Però què és exactament un fòssil i com es forma? Per a què serveixen els fòssils? T’has preguntat mai com ho fa la ciència per saber l’edat d’un fòssil? Segueix llegint per descobrir-ho!

QUÈ ÉS UN FÒSSIL?

Si penses en un fòssil, segurament el primer que et ve al cap és un os de dinosaure o una petxina petrificada que et vas trobar al bosc, però un fòssil és molt més. Els fòssils són restes (completes o parcials) d’éssers vius que van viure en el passat (milers, milions d’anys) o rastres de la seva activitat que queden conservats (generalment en roques sedimentàries). Així doncs, existeixen diferents tipus de fòssils:

  • Petrificats i permineralitzats: són els que corresponen a la definició clàssica de fòssil en què les parts orgàniques o buides són substituïdes per minerals (veure apartat següent). La seva formació pot deixar motlles interns o externs (per exemple, de petxines) en el qual el material original pot desaparèixer. La fusta fossilitzada d’aquesta manera es coneix com a  xilòpal.

    cangrejo herradura, fósil, cosmocaixa, mireia querol rovira
    Fòssil petrificat de cranc ferradura i les seves petjades, CosmoCaixa. Foto: Mireia Querol Rovira
  • Icnofòssils: restes de l’activitat d’un ésser viu que queden registrades en la roca i donen informació sobre el comportament de les espècies. Poden ser modificacions de l’entorn (nius i altres construccions), empremtes (icnites), deposicions (copròlits excrements-, ous…) i altres marques com esgarrapades, mossegades…
    Cosmocaixa, huevos, dinosaurio, nido, mireia querol rovira
    Ous de dinosaure (niu). CosmoCaixa. foto: Mireia Querol Rovira

    coprolitos, cosmocaixa, excrementos fósiles, mireia querol rovira
    Copròlits, CosmoCaixa. foto: Mireia Querol Rovira
  • Ambre: resina fòssil de més de 20 milions d’antiguitat. Abans passa per un estat intermedi que s’anomena copal (menys de 20 milions d’anys). La resina, abans de passar a ambre, pot atrapar insectes, aràcnids, pol·len… en aquest cas es consideraria un doble fòssil.

    Pieza de ámbar a la lupa con insectos en su interior. CosmoCaixa. Foto: Mireia Querol Rovira
    Peça d’ambre a la lupa amb insectes al seu interior, CosmoCaixa. Foto: Mireia Querol Rovira
  • Fòssils químics: són els combustibles fòssils, com el petroli i el carbó, que es van formar per l’acumulació de matèria orgànica a altes pressions i temperatures juntament amb l’acció de bacteris anaerobis (que no utilitzen oxigen per al seu metabolisme).
  • Subfòssil: quan el procés de fossilització no s’ha completat (per haver passat poc temps, o les condicions perquè es donés la fossilització no van ser propícies) les restes es coneixen com subfòssils. No tenen més de 11.000 anys d’antiguitat. És el cas dels nostres avantpassats més recents (Edat dels Metalls).
Ötzi, un subfòssil. És la mòmia natural més antiga d’Europa. Va viure durant el Calcolític (Edat de Coure) i va morir fa 5.300 anys. Foto: Wikimedia Commons
    • Fòssil vivent: nom que es dóna a éssers vius actuals molt semblants a organismes ja extingits. El cas més famós és el del celacant, que es creia extingit des de feia 65 milions d’anys fins que va ser redescobert el 1938, però hi ha altres exemples com els nàutils.

      ammonites, nautilus, cosmocaixa, fósil, mireia querol rovira
      Comparació entre la closca d’un nautilus actual (esquerra) i un ammonit de milions d’anys d’antiguitat (dreta). CosmoCaixa. Foto :Mireia Querol Rovira
    • Pseudofòssils: són formacions a les roques que semblen restes d’éssers vius, però en realitat s’han format per processos geològics. El cas més conegut són les dendrites de pirolusita, que semblen vegetals.

      Infiltraciones de priolusita en piedra calcárea. CosmoCaixa. Foto: Mireia Querol
      Infiltracions de priolusita en lloses calcàries, CosmoCaixa. Foto: Mireia Querol

Lògicament els fòssils es van fer més comuns a partir de l’aparició de parts dures (petxines, dents, ossos…), fa 543 milions d’anys (Explosió del Cambrià). El registre fòssil anterior a aquest període és molt escàs. Els fòssils més antics que es coneixen són els estromatòlits, roques formades per la precipitació de carbonat càlcic a causa de l’activitat de bacteris fotosintètics que encara existeixen en l’actualitat.

La ciència que estudia els fòssils és la Paleontologia .

stromatolite, estromatòli, estromatolito, mireia querol rovira, fossil, fósil
Estromatòlit de 2.800 milions d’anys d’antiguitat, Australian Museum. Foto: Mireia Querol Rovira

COM ES FORMA UN FÒSSIL?

La fossilització es pot donar de cinc maneres diferents:

    • Petrificació: és la substitució de la matèria orgànica per substàncies minerals de les restes d’un ésser viu enterrat. S’obté una còpia exacta de l’organisme en pedra. El primer pas de la petrificació és la permineralització: els porus de l’organisme estan farcits de mineral però el teixit orgànic està inalterat. És la fossilització més comú que pateixen els ossos.
    • Gelificació: l’organisme queda incrustat en el gel i no pateix gairebé transformacions.
    • Compressió: l’organisme mort queda sobre una capa tova del sòl, com el fang, i queda cobert per capes de sediments.
    • Inclusió : els organismes queden atrapats en ambre o petroli.
    • Impressió: els organismes deixen impressions en el fang i es conserva la marca fins que el fang s’endureix.
Processos de fossilització i fòssils resultants. Autor desconegut

UTILITAT DELS FÒSSILS

  • Els fòssils ens donen informació de com eren els éssers vius en el passat, resultant una evidència de la evolució biològica i una ajuda per establir els llinatges dels éssers vius actuals.
  • Permeten analitzar fenòmens cíclics com canvis climàtics, dinàmiques atmosfera-oceà i fins i tot les pertorbacions orbitals dels planetes.
  • Els que són exclusius d’una determinada època permeten datar amb força exactitud les roques en què es troben (fòssils guia).
  • Donen informació de processos geològics com el moviment dels continents, presència d’antics oceans, cadenes muntanyoses…
  • Els fòssils químics són la nostra principal font d’energia actual.
  • Donen informació sobre el clima del passat, per exemple, estudiant els anells de creixement dels troncs fòssils o les deposicions de matèria orgànica en les varves glacials.

    mireia querol rovira, tronco fósil, xilópalo, AMNH
    Troncs fòssils on s’observen anells de creixement. American Museum of Natural History. Foto: Mireia Querol Rovira

DATACIÓ DELS FÒSSILS

Per conèixer l’edat dels fòssils existeixen mètodes indirectes (datació relativa) i directes (datació absoluta). Com que no hi ha cap mètode perfecte i la precisió disminueix amb l’antiguitat, els jaciments se solen datar amb més d’una tècnica.

DATACIÓ RELATIVA

Els fòssils es daten segons el context en el qual han estat trobats, si estan associats a altres fòssils (fòssils guia) o objectes dels que es coneix l’edat i segons l’estrat en el qual es troben.

En geologia, els estrats són els diferents nivells de roques que s’ordenen segons la seva profunditat: segons la estratigrafia, els més antics són els que es troben a major profunditat, mentre que els més moderns són els més superficials, ja que els sediments no han tingut tant de temps per dipositar-se al substrat. Lògicament si hi ha moviments de terres i alteracions geològiques la datació seria incorrecta si només existís aquest mètode.

Esquema de las eras geológicas y estratso con sus correspondientes fósiles. Fuente
Esquema de les eres geològiques i estrats amb els seus corresponents fòssils. Font

DATACIÓ ABSOLUTA

És més precisa i es basa en les característiques físiques de la matèria.

DATACIÓ RADIOMÈTRICA

Es basa en la velocitat de desintegració d’isòtops radioactius presents en roques i fòssils. Els isòtops són àtoms del mateix element però amb diferent quantitat de neutrons en el seu nucli . Els isòtops radioactius són inestables, pel que es transformen en altres més estables a una velocitat coneguda pels científics emetent radiació. Comparant la quantitat d’isòtops inestables amb els estables en una mostra, la ciència pot estimar el temps que ha transcorregut des que es va formar el fòssil o roca.

carbono 14
Esquema del cicle del Carboni 14. Font
  • Radiocarboni (Carboni-14): en organismes vius, la relació entre el C12 i el C14 és constant, però quan moren, aquesta relació canvia ja que el C14 deixa de incorporar-se al cos i el que queda es descomposa radioactivament en un període de semidesintegració de 5730 anys. Coneixent la diferència entre el C12 i C14 de la mostra, podrem datar quan va morir l’organisme. El límit màxim de datació per aquest mètode són 60.000 anys, per tant només s’aplica a fòssils recents.
  • Beril·li 10-Alumini 26: té la mateixa aplicació que el C14, però té un període de semidesintegració molt més gran, de manera que permet datacions de 10 milions d’anys, i fins i tot de fins a 15 milions d’anys.
  • Potassi-Argó (40K/40Ar): s’utilitza per datar roques i cendres d’origen volcànic de més de 10.000 anys. És el mètode que es va utilitzar per datar les petjades de Laetoli , el primer rastre de bipedisme del nostre llinatge deixat per Australopithecus afarensis.
  • Sèries de l’Urani (Urani-Tori): s’utilitzen diverses tècniques mitjançant els isòtops de l’urani. S’utilitzen en materials de carbonat de calci, (com coralls) i dipòsits minerals en coves (espeleotemes ).
  • Calci 41: permet datar restes òssies en un interval de temps entre 50.000 i 1.000.000 d’anys.

DATACIÓ PER PALEOMAGNETISME

El pol nord magnètic ha anat canviant al llarg de la història de la Terra, i es coneixen les coordenades geogràfiques en diferents èpoques geològiques.

Alguns minerals tenen propietats magnètiques i es dirigeixen cap al pol nord magnètic quan estan en suspensió aquosa, per exemple en les argiles. Però si es dipositen a terra, queden fixats cap a la posició que tenia el pol nord magnètic en aquell moment. Si observem cap a quines coordenades estan orientats aquests minerals al jaciment, el podem associar amb una època determinada.

Deposición de partículas magnéticas orientadas hacia el polo norte magnético. Fuente: Understanding Earth, Press and Seiver, W.H. Freeman and Co.
Deposició de partícules magnètiques orientades cap al pol nord magnètic. Font: Understanding Earth, Press and Seiver, W.H. Freeman and Co.

Aquesta datació s’utilitza en restes dipositades sobre fons argilosos i com el pol nord magnètic ha estat diverses vegades en les mateixes coordenades geogràfiques, s’obté més d’una data de datació. Segons el context del jaciment, es podran descartar algunes d’aquestes dates fins arribar a una definitiva.

DATACIÓ PER TERMOLUMINISCÈNCIA I LUMINISCÈNCIA ÒPTICA SIMULADA

Certs minerals (quars, feldspat, calcita…) acumulen modificacions en la seva estructura cristal·lina degudes a la desintegració radioactiva de l’entorn. Aquestes modificacions són acumulatives, contínues i dependents del temps d’exposició a la radiació. Quan se sotmet al mineral a estímuls externs, emet llum a causa d’aquestes modificacions. Aquesta luminiscència és molt feble i diferent segons se li apliqui calor (TL), llum visible (OSL) o infrarojos (IRSL).

Termoluminiscencia de la fluorita. Foto: Mauswiesel
Termoluminiscència de la fluorita. Foto: Mauswiesel

Només es poden datar mostres que hagin estat protegides de la llum solar o del calor a més de 500 ºC, ja que llavors es reinicia “el rellotge” en alliberar l’energia de manera natural.

RESSONÀNCIA PARAMAGNÈTICA ELECTRÒNICA (ESR)

La ESR (electro spin ressonance) consisteix a sotmetre la mostra a radiació i mesurar l’energia absorbida per la mostra en funció de la quantitat de radiació a la qual ha estat sotmesa durant la seva història. És un mètode complex del que pots obtenir més informació aquí.

REFERÈNCIES

mireia querol rovira

Què és la IUCN i la seva Llista Vermella?

Molt es parla d’espècies que estan en perill, en perill crític, que són vulnerables… De fet, en aquest blog hem posat alguns exemples d’aquestes: la foca monjo del Mediterrani és un clar exemple d’espècie en perill crític i el linx ibèric d’una en perill. Ara bé, què volen dir aquests noms? Qui s’encarrega de catalogar-les i com ho fan? Aquí tens les respostes.

QUÈ ÉS LA UICN?

Has vist alguna vegada aquest logo en alguna publicació o per Internet?

logo iucn uicn
Logo de la Unió Internacional per a la Conservació de les Espècies (Imatge: IUCN).

La IUCN, de les seves sigles en anglès, és la Unió Internacional per a la Conservació de la Natura (UICN en català), una xarxa de més de 1.000 organitzacions governamentals i no governamentals, composta per uns 11.000 científics de més de 160 països.

El seu propòsit, com indica el seu nom, és el de conservar la natura i, per aquest motiu, busca solucions per als problemes ambientals més urgents.

La UICN està formada per 6 comissions, entre les quals cal destacar la Comissió de Supervivència d’Espècies (CSE), que compta amb més de 10.000 experts voluntaris de tot el món, distribuïts en diferents grups de treball.

La UICN i la Comissió de Supervivència d’Espècies són els responsables d’elaborar la Llista Vermella. Què és una llista vermella?

QUÈ ÉS UNA LLISTA VERMELLA?

Una llista vermella d’espècies amenaçades, com el seu propi nom indica, és un inventari sobre l’estat de conservació de les espècies vegetals, animals i fongs. Així doncs, s’avalua el risc que s’extingeixi una espècie si no es conserva.

Lista Roja de la Flora Vascular Española 2008. (Imagen: Jolube).
Llista vermella de la Flora Vascular Espanyola 2008. (Imatge: Jolube).

Aquesta llista s’elabora seguint uns criteris objectius que permeten classificar les espècies en 8 categories d’amenaça, de manera que sigui més fàcil poder comparar els diferents taxons. Anem a veure-les!

CATEGORIES I CRITERIS DE LA LLISTA VERMELLA DE LA UICN

REQUISITS PER A CATEGORTIZAR ALS TAXONS

Per poder utilitzar aquests criteris, s’han de complir un conjunt de requeriments:

  • Es poden aplicar a les espècies o nivells taxonòmics inferiors.
  • Només es pot aplicar a les poblacions silvestres en la seva àrea de distribució natural o en aquelles poblacions resultat d’una introducció benigna.
  • Els criteris s’han d’aplicar independentment de si es desenvolupen accions per a la seva conservació o no.
  • L’estat de conservació d’una espècie no ha de ser necessàriament el mateix per a una escala global que per a una escala regional o nacional.

QUINES SÓN LES CATEGORIES DE LA UICN?

De menys a més risc d’extinció, els taxons avaluats es poden classificar en una de les següents categories:

  • Preocupació menor (LC): quan un taxó no pot ser classificat en cap de les categories següents, es diu que hi ha una preocupació menor en el seu estat de conservació.
  • Gairebé amenaçat (NT): quan un taxó no pot ser classificat en cap de les categories següents, però hi està molt pròxim, es diu que està gairebé amenaçat, ja que en un futur proper possiblement s’hi pugui classificar. El casuari menor (Casuarius bennetti), una au que podria ser el velociraptor actual, té aquesta categoria.
quandong, cassowary, eating, fruit
Casuario menjant quandongs, un dels seus fruits predilectes (Foto: Christian Ziegler).
Un dels pocs llops marsupials que es conserven taxidermitzats en el món. Museo nacional de Ciencias Naturales, Madrid. Foto: Mireia Querol
El llop marsupial va ser extingit pels humans. Museo nacional de Ciencias Naturales, Madrid (Foto: Mireia Querol).

Les categories Vulnerable, En perill i En perill crític són les que mostren que una espècie està amenaçada. Així doncs, una espècie amenaçada i una que està en perill no són exactament el mateix.

A més, hi ha dues categories per a les espècies que no s’hagin avaluat:

  • Dades insuficients (DD): s’inclou un taxó en aquesta categoria quan no hi ha informació adequada per avaluar el seu estat de conservació.
  • No avaluat (NE): quan encara no s’ha classificat un taxó amb els criteris de la UICN, llavors es classifica en aquesta categoria.

QUINS CRITERIS S’UTILITZEN PER A LES CATEGORIES D’AMENAÇA?

S’utilitzen fins a 5 criteris diferents per avaluar l’estat de conservació dels taxons:

  • Criteri A: Reducció de la mida poblacional. S’han de complir qualsevol dels subcriteris (A1-A4), avaluant la reducció en el període més llarg, ja siguin 10 anys o 3 generacions.
  En perill crític En perill Vulnerable
A1

Reducció en el passat quan les causes són reversibles, enteses i conegudes i han cessat

Superior o igual al 90% Superior o igual al 70% Superior o igual al 50%
A2

Reducció en el passat quan les causes poden no haver cessat, no ser enteses ni conegudes o no són reversibles.

Superior o igual al 80% Superior o igual al 50% Superior o igual al 30%
A3

Reducció en el futur (fins un màxim de 100 anys)

Superior o igual al 80% Superior o igual al 50% Superior o igual al 30%
A4

Reducció on el temps considerat inclou el passat i el futur (fins un màxim de 100 anys en el futur) i quan les causes poden haver no cessat, poder no ser enteses ni conegudes o poden no ser reversibles

Superior o igual al 80% Superior o igual al 50% Superior o igual al 30%
  • Criteri B: Distribució geogràfica representada com a extensió de presència i/o àrea d’ocupació. Vegem aquests conceptes:
    • Extensió de presència: quan dibuixes la línia que uneix els llocs més externs on hi ha un taxó (i que contingui la resta de llocs en el seu interior), trobes la seva extensió de presència.
    • Àrea d’ocupació: es refereix a l’àrea dins de l’extensió de presència que ocupa un taxó tenint en compte que no està present en tota la seva extensió de presència.
Dos ejemplos de la diferencia entre extensión de presencia y área de ocupación. (A) es la distribución espacial de dos especies, (B) es la delimitación de la extensión de presencia y (C) muestra una medida del área de ocupación (Foto: IUCN).
Dos exemples de la diferència entre extensió de presència i àrea d’ocupació. (A) és la distribució espacial de dues espècies, (B) és la delimitació de l’extensió de presència i (C) mostra la mesura de l’àrea d’ocupació (Foto: IUCN).
  En perill crític En perill Vulnerable
B1

Extensió de presència

Inferior a 100 km2 Inferior a 5.000 km2 Inferior a 20.000 km2
B2

Àrea d’ocupació

Inferior a 10 km2 Inferior a 500 km2 Inferior a 2.000 km2
  • Criteri C: Mida petita de la població i reducció
  En perill crític En perill Vulnerable
Número de individus adults Inferior a 250

(i C1 i/o C2)

Inferior a 2.500

(i C1 i/o C2)

Inferior a 10.000

(i C1 i/o C2)

C1

Disminució continuada

Mínim del 25% en 3 anys o 1 generació (el més llarg, màxim 100 anys) Mínim del 20% en 5 anys o 2 generacions (el més llarg, màxim 100 anys) Mínim del 10% en 10 anys o 3 generacions (el més llarg, màxim 100 anys)
C2

Disminució continuada i mínim una de las 3 condiciones (2a.i, 2a.ii, 2b)

2a.i

Número d’individus madurs en cada subpoblació

Inferior o igual a 50 Inferior o igual a 250 Inferior o igual a 1.000
2a.ii

% d’individus en una sola subpoblació

90-100% 95-100% 100%
2b

Fluctuacions extremes en el número de individus maduros

  • Criteri D: Població molt petita o restringida.
  En perill crític En perill Vulnerable
Número d’individus adults Inferior a 250 Inferior a 2.500 Inferior a 10.000
  • Criteri E: Anàlisi quantitatiu.
  En perill crític En perill Vulnerable
E

Probabilitat d’extinció en estat silvestre

Superior o igual al 50% en 10 anys o 3 generacions (el més llarg, màxim 100 anys). Superior o igual al 20% en 30 anys o 5 generacions (el més llarg, màxim 100 anys). Superior o igual al 10% en 100 anys

Encara que cal avaluar-tots sempre que sigui possible, amb que compleixin un únic criteri és suficient per classificar-los en tal categoria.

Els criteris exposats anteriorment estan simplificats ja que hi ha condicions complementàries que s’han de complir. Per a un detall més gran, consulta el document Categories i Criteris de la Llista Vermella de la UICN.

REFERÈNCIES

Difusió-català

Classificació i filogènia per a principiants

En aquest bloc sovint s’utilitzen termes relacionats amb la classificació dels éssers vius i la seva filogènia. Com que són termes que no són coneguts per a tots, aquest article pretén aclarir diversos conceptes per als principiants en aquest camp.

INTRODUCCIÓ

Abans d’introduir-nos de ple en el tema, convé deixar clars dos conceptes, que molt sovint es confonen: la sistemàtica i la taxonomia.

La sistemàtica és la ciència de la classificació i de la reconstrucció de la filogènia, és a dir, s’encarrega de reconstruir l’origen i la diversificació d’un tàxon (unitat que volem classificar, com ara una espècie, una família o un ordre).

D’altra banda, la taxonomia és l’estudi dels principis de la classificació científica, l’ordenació i denominació sistemàtica dels organismes.

En altres paraules, mentre que la sistemàtica s’encarrega de crear sistemes de classificació, els quals es representen en forma d’arbre ramificat, la taxonomia posa les regles i els procediments per identificar, posar nom i classificar cada espècie en les diferents categories taxonòmiques basant-se en la sistemàtica.

SOBRE LES ESPÈCIES I MÉS ENLLÀ

No podem començar a parlar sobre com es classifiquen les espècies sense saber què és una espècie i altres nivells de classificació dels éssers vius.

QUÈ ÉS UNA ESPÈCIE?

Al llarg de la història s’ha intentat explicar el que és una espècie, de manera que trobem diferents definicions segons l’enfocament que prenguem.

  • Concepte morfològic o tipològic d’espècie: una espècie és un conjunt d’organismes que presenten característiques fixes i essencials que representen un patró o arquetip. Aquest concepte està actualment totalment descartat, tot i que la majoria de guies es basen en explicacions morfològiques per identificar les espècies.
INFO-BALLENA
Tot i que les guies per identificar les espècies es basen en la seva morfologia, el concepte morfològic d’espècie no és acceptat (Foto: Revista Viva).
  • Concepte biològic d’espècie: una espècie és un grup de poblacions naturals interfecundes i reproductivament aïllades, la qual ocupa un nínxol específic a la natura. Per tant, una espècie té una ascendència comuna i comparteixen caràcters de variació gradual. Aquesta definició té diversos problemes: només és aplicable a les espècies amb reproducció sexual i no es pot aplicar per a les espècies extingides.
  • Concepte evolutiu d’espècie: una espècie és un únic llinatge de poblacions ancestre-descendent que manté la seva identitat enfront d’altres llinatges i que té les seves pròpies tendències evolutives i el seu destí històric. Aquest enfocament i el biològic són, de fet, complementaris ja que hi ha una duplicitat de fenòmens.
  • Concepte filogenètic d’espècie: segons aquesta perspectiva, una espècie és un grup irreductible d’organismes, diagnòsticament distingible d’altres grups semblants i dins el qual hi ha un patró parental d’ascendència i descendència. Aquest criteri cobreix tant la reproducció sexual com l’asexual.
ensatina_phylogeny
Segons la definició filogenètica, A, B i C són espècies diferents. Tots els organisms dins de C són també una única espècie amb diferents formes (Foto: Sesbe).

MÉS ENLLÀ DE LES ESPÈCIES

Per si no fos suficient l’embolic plantejat per definir el que és una espècie, aquestes es classifiquen segons un sistema jeràrquic basat en més categories taxonòmiques. Aquelles que estan per sobre de l’espècie es diuen supraespecífiques, mentre que les que queden per sota són les infraespecífiques.

Així doncs, des de la categoria més alta a la més baixa, els éssers vius es poden classificar en: Domini> Regne> Fílum o Divisió> Classe> Ordre> Família> Gènere> Espècie> Subespècie> Varietat> Forma. I que consti que aquí ho hem simplificat bastant!

Posem un exemple: imagina al gos. El gos, com el llop, formen part d’una mateixa espècie: Canis lupus, però el gos és la subespècie Canis lupus familiaris. La designació d’una espècie es fa mitjançant el seu gènere (Canis) seguit del epítet específic (lupus). Les categories supraespecífiques del gos són: Domini Eucariota, Regne animal, Fílum Cordats, Subfílum Vertebrats, Classe Mamífers, Ordre Carnívors i Família Cànids.

DSC02196
Els gossos i els llops estan inclosos dins la mateixa espècie, però estan en subespècies diferents (Foto: Marc Arenas Camps).

COM ES RECONSTRUEIX L’ARBRE DE LA VIDA?

Per reconstruir l’arbre de la vida, és a dir, les relacions que hi ha entre les espècies vives i extingides (filogènia) s’utilitzen els caràcters, és a dir, els trets dels organismes utilitzats per estudiar la variació dins una espècie i entre elles.

Així, per reconstruir la filogènia s’usen caràcters compartits entre diferents taxons. Aquí hem de diferenciar dos tipus de semblança: quan la semblança de caràcters resulta de l’ascendència comuna s’anomena homologia, mentre que quan no és resultat de tenir antecedents comuns es diu homoplàsia.

Segurament amb un exemple quedarà més clara la diferència entre homologia i homoplàsia. Que les ales d’una òliba i una guatlla s’assemblin és perquè tenen el mateix origen (homologia), però que les ales dels insectes, les aus i els ratpenats serveixin per volar no és perquè tinguin el mateix origen (homoplàsia).

bio_evoluc_convergente
Les ales d’insectes, aus i rat-penats  són una homoplàsia (Foto: Natureduca).

 Hi ha tres tipus d’homoplàsies:

  • Paral·lelisme: la condició ancestral d’un caràcter variable (plesiomòrfic) està present en l’avantpassat comú, però l’estadi actual o derivat (apomòrfic) ha evolucionat independentment. Seria un exemple de paral·lelisme el desenvolupament d’un cor format per 4 cavitats en aus i mamífers.
  • Convergència: en aquest cas, el caràcter homoplàstic no estaria present en l’avantpassat comú. Les estructures originades per convergència es diu que són anàlogues. Un exemple serien les ales d’insectes i aus.
  • Pèrdua secundària o reversió: consisteix en la reversió d’un caràcter determinat a un que sembla ancestral. Així, sembla que sigui ancestral però en realitat és derivat.
paralelismo, convergencia, reversion
Paral·lelisme, convergència i reversió biològica (Foto: Marc Arenas Camps).

S’utilitzen diferents tipus de caràcters per ordenar als éssers vius: morfològics, estructurals, embriològics, palenotològics, etològics, ecològics, bioquímics i moleculars.

Les espècies que comparteixen estats derivats d’un caràcter formen un clade i al caràcter se’l coneix com a sinapomorfia. Així, les sinapomorfies són els caràcters que es van originar en un ancestre comú d’un clade i que es conserva tant en l’ancestre com en tots els seus descendents. Així doncs, les glàndules mamàries són una sinapomorfía de tots els mamífers.

animalia54
Les glàndules mamàries són una sinapomorfia dels mamífers (Foto: Tiempo de éxito).

Un cop s’han seleccionat els caràcters, les diferents escoles de classificació biològica els utilitzen de diferents maneres per obtenir les relacions entre els éssers vius el més fiables possibles.

REFERÈNCIES

  • Apunts de Fonaments de Biologia Avançada, de la Llicenciatura en Biologia de la Universitat de Barcelona.
  • Hickman, Roberts, Larson, l’Anson & Eisenhour (2006). Principios integrales de zoología. Ed. McGraw Hill (13 ed).
  • Izco (2004). Botánica. Ed. McGraw Hill (2 ed).
  • Shnek & Massarini (2008). Biología. Ed. Médica Panamericana (7 ed).
  • Vargas (2009). Glosario de Cladística: Introducción a la sistemática filogenética.
  • Foto de portada: Tree of life mural, Kerry Darlington

Difusió-català

Evolució per a principiants 2: la coevolució

Després de l’èxit d’Evolució per a principiants, seguim amb un article per seguir coneixent aspectes bàsics de l’evolució biològica. Per què hi ha insectes que semblen orquídies i viceversa? Per què gaseles i guepards són gairebé igual de ràpids? Per què el teu gos t’entén? En altres paraules, què és la coevolució?

QUÈ ÉS LA COEVOLUCIÓ?

Ja sabem que és inevitable que els éssers vius estableixen relacions de simbiosi entre ells. Uns depenen d’altres per sobreviure, i alhora, de l’accés a elements del seu entorn com aigua, llum o aire. Aquestes pressions mútues entre espècies fan que evolucionin conjuntament i segons evolucioni una espècie, obligarà al seu torn a l’altra a evolucionar. Vegem alguns exemples:

POL·LINITZACIÓ

El procés més conegut de coevolució el trobem en la pol·linització. Va ser de fet el primer estudi coevolutiu (1859), a càrrec de Darwin, encara que ell no utilitzés aquest terme. Els primers en utilitar-lo van ser Ehrlich i Raven (1964).

Els insectes ja existien molt abans de l’aparició de plantes amb flor, però el seu èxit es va deure al descobriment que el pol·len és una bona reserva d’energia. Al seu torn, les plantes troben en els insectes una manera més eficaç de transportar el pol·len cap a una altra flor. La pol·linització gràcies al vent (anemofilia) requereix més producció de pol·len i una bona dosi d’atzar perquè almenys algunes flors de la mateixa espècie siguin fecundades. Moltes plantes han desenvolupat flors que atrapen als insectes fins que estan coberts de pol·len i els deixen escapar. Aquests insectes presenten pèls en el seu cos per permetre aquest procés. Al seu torn alguns animals han desenvolupat llargs apèndixs (becs dels colibrís, espiritrompes de certes papallones…) per accedir al nèctar.

Polilla de Darwin (Xantophan morganii praedicta). Foto de Minden Pictures/Superstock
Arna de Darwin (Xantophan morganii praedicta). Foto de Minden Pictures/Superstock

És famós el cas de l’arna de Darwin (Xanthopan morganii praedicta) de la qual ja hem parlat en una ocasió. Charles Darwin, estudiant l’orquídia de Nadal (Angraecum sesquipedale), va observar que el nèctar de la flor es trobava a 29 cm de l’exterior. Va intuir que hauria d’existir un animal amb una espiritrompa d’aquesta mida. Onze anys després, el mateix Alfred Russell Wallace el va informar que havia esfinxs de Morgan amb trompes de més de 20 cm i un temps més tard es van trobar a la mateixa zona on Darwin havia estudiat aquesta espècie d’orquídia (Madagascar). En honor de tots dos es va afegir el “praedicta” al nom científic.

També existeixen les anomenades orquídies abelleres, que imiten femelles d’insectes per assegurar la seva pol·linització. Si vols saber més sobre aquestes orquídies i la de Nadal, no et perdis aquest article de l’Adriel.

Anoura fistulata, murcielago, bat
El ratpenat Anoura fistulata i la seva llarga llengua. Foto de Nathan Muchhala

Però moltes plantes no només depenen dels insectes, també algunes aus (com els colibrís) i mamífers (com ratpenats) són imprescindibles per a la seva fecundació. El rècord de mamífer amb la llengua més llarga del món i segon vertebrat (per darrere del camaleó) se l’emporta un ratpenat de l’Equador (Anoura fistulata); seva llengua mesura 8 cm (el 150% de la longitud del seu cos). És l’únic que pol·linitza una planta anomenada Centropogon nigricans, malgrat l’existència d’altres espècies de ratpenats en el mateix hàbitat de la planta. Això planteja la pregunta sobre si l’evolució està ben definida i es dóna entre parells d’espècies o per contra és difusa i es deu a la interacció de múltiples espècies.

RELACIONS DEPREDADOR-PRESA

El guepard (Acinonyx jubatus) és el vertebrat més ràpid sobre la terra (fins a 115 km/h). La gasela de Thomson (Eudorcas thomsonii), el segon (fins a 80 km/h). Els guepards han de ser prou ràpids per capturar alguna gasela (però no totes, a risc de desaparèixer ells mateixos) i les gaseles prou ràpides per escapar alguna vegada i reproduir-se. Sobreviuen les més ràpides, així que al seu torn la naturalesa selecciona els guepards més ràpids, que són els que sobreviuen al poder menjar. La pressió dels depredadors és un factor important que determina la supervivència d’una població i quines estratègies ha de seguir la població per sobreviure. Així mateix, els depredadors hauran de trobar solucions a les possibles noves formes de vida de les seves preses per tenir èxit.

Guepardo persiguiendo una gacela. Foto de Federico Veronesi

Guepard perseguint una gasela de Thomson a Kenya. Foto de Federico Veronesi

El mateix succeeix amb altres relacions depredador-presa, paràsit-hoste o herbívors-plantes, ja sigui amb el desenvolupament de la velocitat o altres estratègies de supervivència com verins, punxes…

HUMANS I GOSSOS… I BACTERIS

La nostra relació amb els gossos, que data de temps prehistòrics, també és un cas de coevolució. Això ens permet, per exemple, crear llaços afectius amb només mirar-los. Si vols ampliar la informació, et convidem a llegir aquest article passat on vam tractar el tema de l’evolució de gossos i humans en profunditat.

Un altre exemple és la relació que hem establert amb els bacteris del nostre sistema digestiu, indispensables per a la nostra supervivència. O també amb els patògens: han coevolucionat amb els nostres antibiòtics, de manera que en usar-los indiscriminadament, s’ha afavorit la resistència d’aquestes espècies de bacteris als antibiòtics.

IMPORTÀNCIA DE LA COEVOLUCIÓ

La coevolució és un dels principals processos responsables de la gran biodiversitat de la Terra. Segons Thompson, és la responsable que hi hagi milions d’espècies en lloc de milers.

Les interaccions que s’han desenvolupat amb la coevolució són importants per a la conservació de les espècies. En els casos on l’evolució ha estat molt estreta entre dues espècies, l’extinció d’una portarà a l’altra gairebé amb seguretat també a l’extinció. Els humans alterem constantment els ecosistemes i per tant, la biodiversitat i evolució de les espècies. Amb només la disminució d’una espècie, afectem moltes més. És el cas de la llúdriga marina (Enhydra lutris), que s’alimenta d’eriçons.

Nutria marina (Enhydra lutris) comiendo erizos. Foto de Vancouver Aquarium
Llúdriga marina (Enhydra lutris) menjant eriçons. Foto de Vancouver Aquarium

En ser caçada per la seva pell, el segle passat els eriçons van augmentar de nombre, van arrasar poblacions senceres d’algues (consumidores de CO2, un dels responsables de l’escalfament global), les foques que trobaven refugi en les algues ara inexistents, eren més caçades per les orques… la llúdriga és doncs una espècie clau per a l’equilibri d’aquest ecosistema i del planeta, ja que ha evolucionat conjuntament amb els eriçons i algues.

De les relacions coevolutives entre flors i animals depèn la pol·linització de milers d’espècies, entre elles moltes d’interès agrícola, de manera que no cal perdre de vista la gravetat de l’assumpte de la desaparició d’un gran nombre d’abelles i altres insectes en els últims anys. Un complex cas de coevolució que ens afectaria directament és la reproducció de la figuera.

EN RESUM

Com hem vist, la coevolució és el canvi evolutiu entre dues o més espècies que interactuen, de manera recíproca i gràcies a la selecció natural.

Perquè hi hagi coevolució s’ha de complir:

  • Especificitat: l’evolució de cada caràcter d’una espècie es deu a pressions selectives del caràcter de l’altra espècie.
  • Reciprocitat: els caràcters evolucionen de manera conjunta.
  • Simultaneïtat: els caràcters evolucionen al mateix temps.

REFERENCIAS

mireia querol rovira

Sang freda vs sang calenta? Ni l’una ni l’altra

Quan anem a l’escola i a classe de ciències naturals ens parlen dels diferents grups d’animals, se’ns ensenya que els animals es poden separar en els que tenen la “sang calenta” i els que tenen la “sang freda”. Tot i que això fa referència als diferents mecanismes de termorregulació que presenten els animals, aquesta diferenciació entre sang calenta i freda no és del tot correcta. En aquesta entrada us explicarem de manera més científica els diferents mecanismes de control de la temperatura que presenten els animals i us posarem exemples d’espècies que trenquen l’esquema de sang freda vs sang calenta.

D’ON OBTÉ ESCALFOR L’ANIMAL?

El primer que ens hem de preguntar és d’on prové l’escalfor corporal d’un animal. Aquesta pot vindre de dues fonts diferents:

Endotèrmia: L’endotèrmia (“endo”, dintre) és el mecanisme d’obtenció de calor corporal per producció interna. Els animals endoterms presenten mecanismes metabòlics que generen escalfor (termogènesi).  Generar escalfor és energèticament costós, i això fa que aquests animals tinguin requeriments energètics i alimentaris elevats.

seal-255522_1280El mascarell camablau (Sula nebouxii) i el lleó marí de les Galàpagos (Zalophus wollebaeki) són dos bons exemples d'animal endoterm. Foto de Peter Stuart Mill.

Ectotèrmia: L’ectotèrmia (“ecto”, fora) es dóna en animals que obtenen l’escalfor corporal de l’ambient, prenent el sol (heliotèrmia) o col·locant-se a prop de fonts de calor com roques escalfades per el sol (tigmotèrmia), etc… Aquests no presenten cap mecanisme metabòlic que els permeti generar escalfor internament, però presenten estratègies comportamentals per obtindre o perdre escalfor. Tanmateix al no gastar energia en generar escalfor, els seus requeriments energètics són més baixos i no necessiten alimentar-se tant sovint com els endoterms.

16. Podarcis liolepisUna sargantana bruna (Podarcis liolepis) prenent el sol, és un bon exemple d'animal ectoterm. Foto de David López Bosch.

Aquests dos conceptes només fan referència a la font de calor, independentment de si l’animal és capaç de regular o no la seva temperatura interna.

LA TEMPERATURA DE L’ANIMAL ÉS CONSTANT?

Els dos conceptes següents fan referència a si la temperatura de l’animal és constant o varia en el temps:

Homeotèrmia: Els homeoterms (“homeo”, igual) controlen la seva temperatura corporal, fent que es mantingui relativament constant mentres que la temperatura ambiental varia. Per tant, al tindre escalfor interna constant, la seva activitat no està tant condicionada per les condicions ambientals.

Homeothermy-poikilothermyRangs de temperatura corporal a la que solen estar un homeoterm i un poiquiloterm. Mentre que la temperatura de la rata normalment es troba al voltant dels 37oC, la temperatura del llangardaix és molt més variable. Imatge de Petter Bockman.

Poiquilotèrmia: Els poiquiloterms (“poiquilo”, variada) presenten una temperatura corporal semblant a la de l’ambient. La seva temperatura interna varia segons la temperatura ambiental, i per tant, la seva activitat està més condicionada per les condicions ambientals. Per exemple a la Península Ibèrica, llangardaixos i sargantanes tenen una temperatura òptima d’activitat d’entre uns 33-38oC i les serps d’entre 28-34oC. Tanmateix, al estar acostumats a que el seu cos pateixi canvis bruscos de temperatura, en certs ambients presenten avantatge sobre els homeoterms, els quals poden arribar a morir si la seva temperatura augmenta o disminueix uns pocs graus.

Wiki_stranglesnakeTermograma de una serp envoltant un braç humà, mostrant com la temperatura de la serp és similar a la de l'ambient. Foto de Arno.

Aquests conceptes però són relatius. Els animals homeoterms, tot i tindre una temperatura corporal mitjana força constant, no presenten exactament la mateixa temperatura a totes les parts del cos (al tronc i òrgans interns la temperatura sol ser més alta que a les extremitats). Igualment, els animals poiquiloterms no sempre tenen una temperatura exactament igual a la de l’ambient ja que, com que la majoria són ectoterms, poden augmentar la seva temperatura mitjançant fonts externes de calor.

Cold_nose,_warm_touch_-_Thermography_of_CatTemrogrames d'un gat, mostrant que els animals homeoterms no presenten la mateixa temperatura exacta a diferents parts del cos. Fotos de Yellowcloud.

Segons aquestes quatre definicions, aus i mamífers serien endoterms (generen escalfor metabòlica) i homeoterms (la seva temperatura és constant) mentre que rèptils, amfibis i la resta d’animals serien ectoterms (obtenen l’escalfor de fonts externes) i poiquiloterms (la seva temperatura varia amb la de l’ambient). A la pràctica però, aquesta divisió no suposa una barrera infranquejable. A continuació us explicarem exemples d’animals que fan que la línia que separa aquests quatre conceptes quedi encara més desdibuixada.

HETEROTÈRMIA

L’heterotèrmia (“hetero”, diferent) es dóna en animals que poden passar de l’endotèrmia a l’ectotèrmia. Aquesta es sol donar en aus i mamífers petits, amb taxes metabòliques altes (molt actius i amb requeriments energètics alts) que redueixen la seva temperatura durant períodes d’inactivitat. Aquests períodes d’inactivitat poden ser anuals o diaris.

Bear_hibernatingÓs negre americà (Ursus americanus) hibernant amb els cadells. Foto de National Park Service.

Els períodes d’inactivitat anuals són coneguts com a hibernació (o estivació si es dóna a l’estiu). La hibernació la solen dur a terme mamífers típicament endotèrmics com ara esquirols, petits primats, eriçons i molts marsupials. Els óssos tot i que també hibernen i disminueixen el seu metabolisme, no pateixen un descens tant brusc de temperatura corporal (aquesta només disminueix un o dos graus).

Fat-tailed_Dwarf_Lemur,_Kirindy,_MadagascarEl lèmur nan de cua gruixuda (Cheirogaleus medius) normalment estiva durant l'època seca malgaix. Foto de Frank Vassen.

Durant la hibernació la taxa metabòlica d’aquests animals es redueix dràsticament i per tant, deixen de regular la seva temperatura corporal, igualant-se amb l’ambiental (per això els mamífers hibernadors busquen refugi a llocs on la temperatura no sigui tant baixa com a l’exterior). Animals típicament homeoterms i endoterms, quan no poden trobar suficient aliment, passen a un estat de poiquilotèrmia i ectotèrmia per a estalviar energia.

F1.largeGrtàfic de la variació de temperatura corporal durant el torpor diari de l'hàmster daurat (Mesocricetus auratus). Font Fatemeh Talaei et al.

Altres animals homeoterms passen per períodes de poiquilotèrmia diaris coneguts com a torpor, durant els quals el seu metabolisme es redueix. Això es dóna típicament en moltes espècies de ratpenats, els quals tenen una alta temperatura constant durant la nit (quan estan actius) però aquesta disminueix dràsticament durant el dia (quan estan dormint). Tanmateix, al dormir durant el dia quan les temperatures són més altes, la seva temperatura no disminueix tant com si dormíssin de nit.

Cluster_of_hibernating_virginia_big_eared_batsCúmul de ratpenats d'orelles grosses de Virgínia (Corynorhinus townsendii virginianus) hibernant. Els ratpenats normalment es congreguen durant la hibernació, ajudant-se a mantenir la seva temperatura corporal durant els mesos més freds. Foto de Stihler Craig, U.S. Fish and Wildlife Service.

Els colibrís també poden baixar molt la seva temperatura corporal durant la nit, tot i que en aquests depèn de la quantitat de nèctar que hagin consumit durant el dia. Els colibrís s’alimenten exclusivament de nèctar, que està format principalment de sucrosa, la qual no es pot emmagatzemar a l’organisme i per tant passa directament a la sang i als teixits. Això fa que els colibrís tinguin un metabolisme molt alt i que necessitin alimentar-se molt sovint per a mantindre la seva activitat el dia següent.

Purple-throated_carib_hummingbird_feedingColibrí gorjamorat del Carib (Eulampis jugularis) alimentant-se de nèctar. Foto de Charles J. Sharp.

Si durant el dia han estat capaços d’obtenir molt nèctar, durant la nit poden mantindre la seva temperatura típica de 39oC. En canvi, si durant el dia no han aconseguit suficient nèctar, a la nit entren en un estat de torpor, en que el metabolisme es redueix molt i la temperatura corporal baixa fins als 12-17oC. Això els permet estalviar energia per així poder seguir buscant nèctar el dia següent.

Vídeo d'un colibrí que ha entrat en estat de torpor durant la nit en una menjadora artificial a Tennessee. Vídeo de Chip Curley.

Després tenim el cas del farumfer (Heterocephalus lager), un rosegador de l’Àfrica oriental que és l’únic mamífer poiquiloterm conegut. La temperatura corporal del farumfer és igual a la temperatura ambiental. Tanmateix, en un estudi s’ha vist que tot i que la temperatura del farumfer és idèntica a l’ambiental entre els 12-36oC (ja que no termoregula) però, a partir dels 28oC el seu metabolisme es torna homeoterm, tot i que no se sap ben bé com genera o regula la seva escalfor.

Angry female naked mole rat. Credit: Buffenstein/Barshop Institute/UTHSCSAFemella de farumfer (Heterocephalus lager). Foto de Jedimentat44.

ENDOTÈRMIA REGIONAL I FACULTATIVA

Finalment, hi ha animals típicament ectotèrmics que poden generar escalfor i augmentar la seva temperatura corporal mitjançant diferents estratègies adaptatives. La majoria d’aquests animals fan servir la activitat muscular per a generar escalfor corporal.

Moltes espècies de peixos oceànics presenten un complex de venes i artèries anomenat rete mirabile. Aquest complex es troba principalment en mamífers i ocells, i és un sistema d’intercanvi contracorrent (artèria-vena) que serveix per igualar diferents paràmetres (temperatura, pH o concentració de diferents gasos) a diferents parts del cos.

8041255171_bf47050eef_oDibuix sobre funcionament del rete mirabile. les fletxes taronges i gruixudes indiquen l'intercaniv d'escalfor que retorna al cos. Imatge de Arne Hendriks.

A molts peixos oceànics com els taurons, les tonyines i els peixos espasa, aquest sistema els permet augmentar la seva temperatura corporal, ja que la seva musculatura interna és molt potent i té una temperatura molt alta. El rete mirabile els permet repartir per tot el seu cos i retenir l’escalfor generada mentres neden, convertint-los pràcticament en endoterms.

Rete_Mirabile_04Dibuix en el que es mostra la alta temperatura de la musculatura interna d'un tauró. Dibuix de Vittorio Gabriotti.

De fet, els anomenats opah (peixos del gènere Lampris) són els primers peixos descoberts que són completament endoterms, ja que gràcies al seu rete mirabile localitzat a les brànquies i a una capa de greix que els recobreix el cos i els aïlla de l’exterior, poden mantindre’s a una temperatura uns 5oC més elevada que l’aigua. Tanmateix no són homeoterms, ja que la seva temperatura encara pot variar segons la ambiental.

Opah_6Foto d'un opah (Lampris guttatus). Foto de USA NOAA Fisheries Southwest Fisheries Science Center.

L’escalfament per acció muscular no és exclusiu dels peixos. Els mamífers també tremolem quan patim risc d’hipotèrmia, ja que la contracció muscular genera escalfor. Tot i que no es pot dir que tremolin de fred, molts insectes i alguns rèptils també utilitzen l’activitat muscular per a augmentar la seva temperatura. Els insectes, quan necessiten activar el seu metabolisme, aletegen bruscament sense volar per a augmentar la seva temperatura. Això, juntament amb un sistema contracorrent (semblant al rete mirabile), fa que la temperatura corporal de l’insecte augmenti considerablement respecte a la de l’ambient.

Insect_warm-upTermogrames d'un insecte incrementant la seva temperatura corporal aletejant. Fotos de Crespo J.

De la mateixa forma, alguns rèptils poden generar escalfor. Moltes pitons incuben els ous després de pòndre’ls. Per a fer-ho, s’enrotllen al voltant dels ous i contrauen voluntàriament els seus músculs corporals per a augmentar la temperatura de la seva posta.

Female_Python_sebae_brooding_eggs_Tropicario,_FINPitó de Seba (Python sebae) incubant la seva posta. Foto de Tropicario.

Hem vist mamífers i ocells que disminueixen la seva temperatura, peixos que generen escalfor, rosegadors que no termoregulen i rèptils i insectes que s’escalfen movent-se. Com heu pogut comprovar, cada espècie és un exemple únic d’adaptació al seu hàbitat i, tot i que per a la classe de primària pot resultar útil, dividir-los en els de sang calenta i els de sang freda no sempre és el més idoni.

REFERÈNCIES

Per a l’elaboració d’aquesta entrada s’han consultat les següents fonts:

Difusió-català

La simbiosi: relacions entre els éssers vius

Depredació, parasitisme, competència … tots els éssers vius, a més de relacionar-nos amb el medi, ens relacionem amb la resta d’éssers vius. Quins tipus de relacions coneixes a més de les esmentades? T’animes a conèixer-les?

INTRODUCCIÓ

El conjunt d’éssers vius d’un ecosistema s’anomena biocenosi o comunitat. La biocenosi està formada al seu torn per diferents poblacions, que serien el conjunt d’individus d’una mateixa espècie que ocupen una àrea determinada. Per a la supervivència, és imprescindible que s’estableixin relacions entre ells, de vegades beneficioses i de vegades perjudicials.

RELACIONS INTERESPECÍFIQUES

Són les que es donen entre individus de diferents espècies. Aquesta interacció s’anomena simbiosi. Les relacions de simbiosi poden ser beneficioses per a una espècie, totes dues, o perjudicials per a una de les dues parts.

Perjudicials per a totes les espècies implicades:
  • Competència: es dóna quan un o diversos recursos són limitants (aliment, territori, llum, sòl…). Aquesta relació és molt important en l’evolució, ja que permet que la selecció natural actuï, afavorint la supervivència i reproducció de les espècies més exitoses segons la seva fisiologia, comportament …

Las selvas son un claro ejemplo de competencia de los vegetales en busca de la luz. Selva de Kuranda, Australia. Foto de Mireia Querol

 Una especie es beneficia i una altra és perjudicada:
  • Depredació: succeeix quan una espècie (depredador) s’alimenta d’una altra (presa). És el cas dels felins, llops, taurons

    foca, león marino, tiburón blanco, great white shark, tauró blanc, foca, lleó marí, seal
    Tauró blanc (Carcharodon carcharias) saltant per depredar sobre un mamífer marí, presumiblement una foca o lleó marí. Foto presa de HQ images.
  • Parasitisme: una espècie (paràsit) viu a costa d’una altra (hoste) i li causa un perjudici. Puces, paparres, bacteris patògens… són els més coneguts, però també hi ha vertebrats paràsits com el cucut, que disposita seus ous en nius d’altres aus, que criaran seus pollets (parasitisme de posta). Especialment interessants són els “paràsits zombie”, que modifiquen la conducta de l’hoste. Entra en aquest article per saber-ne més!
    Carricero (Acrocephalus scirpaceus) alimentando una cría de cuco (Cuculus canorus). Foto de Harald Olsen
    Boscarla de canyar (Acrocephalus scirpaceus) alimentant una cria de cucut (Cuculus canorus). Foto de Harald Olsen

    Els paràsits que habiten dins del cos de l’hoste s’anomenen endoparàsits (com la tenia), i els que habiten fora ectoparàsits (polls). El parasitisme es considera un tipus especial de depredació, on el depredador és més petit que la presa, encara que en la majoria de casos no suposa la mort de l’hoste. Quan un paràsit causa malaltia o la mort de l’hoste, es denomina patogen.

    Cymothoa exigua es un parásito que acaba sustituyendo la lengua de los peces por su propio cuerpo. Foto de Marcello Di Francesco.
    Cymothoa exigua es un paràsit que acaba substituint la llengua dels peixos pel seu propi cos. Foto de Marcello Di Francesco.

El cleptoparasitime és el robatori de l’aliment a una altra espècie que l’ha capturat, recol·lectat o preparat. És el cas d’algunes rapinyaires: el nom significa literalment en llatí “lladre”. Observa en aquest vídeo un cas de cleptoparasitisme sobre una òliba:

El cleptoparasitisme també pot donar-se entre individus de la mateixa espècie.
Una espècie es beneficia i l’altra no es veu afectada:
  • Comensalisme: una espècie (comensal) aprofita les restes d’aliment d’una altra espècie, a la qual no beneficia ni perjudica. Seria el cas dels voltors comuns o el trencalòs. També és comensalisme l’aprofitament com a mitjà de transport d’una espècie sobre una altra (foresi), com les lapes que viatgen enganxades al cos de les balenes. L’inquilinisme és un tipus de comensalisme en que una espècie viu dins o sobre d’una altra. Seria el cas dels picots o esquirols que nien dins dels arbres o els glans de mar que viuen sobre dels musclos. Finalment, la metabiosi o tanatocrèsia és l’aprofitament de les restes d’una espècie per protegir-se (com els crancs ermitans) o usar-los com a eines.
El pinzón carpintero (Camarhynchus pallidus) utiliza espinas de cactus o pequeñas ramas para extraer invertebrados de los árboles. Foto de
El pinsà fuster (Camarhynchus pallidus) utilitza espines de cactus o petites branques per extreure invertebrats dels arbres. Foto de Dusan Brinkhuizen.
Les dues espècies en treuen un benefici:
  • Mutualisme: les dues espècies cooperen o es veuen beneficiades. És el cas dels insectes pol·linitzadors, que obtenen nèctar de la flor i el vegetal és pol·linitzat. Els peixos pallasso i les anemones serien un altre exemple típic, on el peix pallasso obté protecció i restes de menjar i manté allunyats als depredadors de l’anemone i la neteja de paràsits. El mutualisme pot ser facultatiu (una espècie no necessita a l’altra per sobreviure) o obligat (les espècies no poden viure de manera separada). Aquest seria el cas de les micorizes, associació de fongs i arrels de certes plantes, els líquens (mutualisme de fong i alga), les formigues talladores de fulles …

    Las hormigas Atta y Acromyrmex (hormigas cortadoras de hogas) establecen mutualismo con un hongo (Leucocoprinus gongylophorus), en las que recolectan hojas para proporcionarle nutrientes, y ellas se alimentan de él. Se trata de un mutualismo obligado. Foto tomada de Ants kalytta.
    Les formigues Atta i Acromyrmex (formigues talladores de fulles) estableixen mutualisme amb un fong (Leucocoprinus gongylophorus), en què recullen fulles per proporcionar nutrients, i elles s’alimenten d’ell. Es tracta d’un mutualisme obligat. Foto presa de Ants kalytta.

RELACIONS INTRAESPECÍFIQUES

Són les que es donen entre individus de la mateixa espècie. Són gairebé totes beneficioses o de col·laboració:

  • Familiars: els individus que s’agrupen tenen algun tipus de parentiu. Alguns exemples d’espècies que hem tractat al blog són els elefants, alguns primats, moltes aus, cetacis … Dins d’aquest tipus de relacions hi ha diferents tipus de famílies.
  • Gregarisme: són agrupacions, habitualment de molts individus amb o sense parentiu, durant un lapse de temps permanent o estacional. Els exemples més típics serien els estols d’aus, la migració de la papallona monarca, els ramats de grans herbívors com els nyus, els bancs de peixos…
El gregarismo de estas cebras, junto con su pelaje, les permite confundir a los depredadores. Foto tomada de Telegraph
El gregarisme d’aquestes zebres, juntament amb el seu pelatge, els permet confondre als depredadors. Foto presa de Telegraph
  • Colònies: agrupacions d’individus que s’han reproduït asexualment i comparteixen estructures comunes. El cas més conegut és el del corall, que de vegades és esmentat com l’ésser viu més gran del món (Gran Barrera de Corall Australiana), encara que en realitat es tracta una colònia de pòlips (i els seus antics esquelets calcaris), no un ésser viu individual.
  • Societats: són individus que viuen junts de manera organitzada i jerarquitzada, on hi ha un repartiment de les tasques i habitualment són físicament diferents entre ells segons la seva funció dins de la societat. Els exemples típics són els insectes socials com les formigues, abelles, tèrmits ..

Les relacions intraespecífiques de competència són:

  • Territorialitat: es defineix per enfrontaments o competència per accés al territori, a la llum, a les femelles, a l’aliment… es poden produir enfrontaments directes, com en el cas dels cérvols, i/o desenvolupar altres estratègies, com el marcatge per olor (felins, óssos…), vocalitzacions…
Tigres peleando por el territorio. Captura de vídeo de John Varty
Tigres barallant-se pel territori. Captura de vídeo de John Varty
  • Canibalisme: depredació d’un individu sobre un altre de la mateixa espècie.

I tu, com a humà, has reflexionat alguna vegada com et relaciones amb els individus de la teva espècie i amb d’altres espècies?

mireia querol rovira

REFERÈNCIES

Què és una espècie exòtica i una d’invasora?

El concepte d’espècie exòtica cada vegada va ocupant més espai a la premsa, doncs hi ha casos amb un gran impacte mediàtic, com ara el cargol poma, les cotorres argentines, el visó americà, la tortuga de Florida o el cranc americà. Aquí veurem què és exactament una espècie exòtica (i si és el mateix que una espècie invasora) i de quina manera podem evitar la seva presència cada un de nosaltres. 

ESPÈCIE EXÒTICA I ESPÈCIE INVASORA: CONCEPTES DIFERENTS

Una espècie exòtica, coneguda també com a espècie introduïda o al·lòctona, és aquella espècie forana que ha estat introduïda en una zona fora de la seva distribució natural. Aquesta introducció es sol produir gairebé sempre per causes humanes, ja sigui de forma voluntària o involuntària. El concepte contrari és el d’espècie autòctona.

És necessari no confondre el concepte anterior amb el d’espècie invasora. Una espècie és invasora quan, essent exòtica o autòctona, l’augment de la seva població suposa un problema ambiental, doncs posa en perill a la resta d’espècies presents en aquella zona determinada. Tot i que la gran majoria d’espècies invasores són exòtiques, també hi ha alguns casos en que pot ser autòctona. Per exemple, si en un bosc desapareix el depredador principal d’una determinada espècie, aquesta pot créixer en nombre, de manera que es convertirà en invasora.

Les espècies (Foto extreta de Swapsushias).
El concepte d’espècie exòtica i el d’invasora és diferent, però moltes invasores són exòtiques (Foto extreta de Swapsushias).

Convé destacar que l’establiment d’espècies exòtiques en una determinada zona no és quelcom fàcil, doncs els ecosistemes presenten un conjunt de filtres que han de superar. La primera barrera que han de superar és la separació geogràfica entre el seu origen i el punt d’arribada. Un cop han arribat, només es podran establir si tenen la capacitat de sobreviure en el nou hàbitat i si poden reproduir-se. Si això passa, es podrà dispersar i, d’aquesta manera, passa a ser una espècie exòtica i, segons les condicions, pot ser una espècie invasora.

IMPACTE DE LES ESPÈCIES EXÒTIQUES

La presència d’espècies exòtiques, per si mateixa, no ha de suposar un problema. Imaginem un camp de patates o de blat, que van ser importats d’Amèrica, i que no tenen un efecte negatiu per si mateixes. En la majoria de casos, són un problema ambiental greu quan es converteixen en invasores. Les invasores representen un problema a nivell mundial, especialment en illes i arxipèlags, per l’impacte que suposen:

  • Alteren i degraden l’hàbitat.
  • Causen la pèrdua de biodiversitat.
  • Poden suposar un problema per a la salut.
  • Poden suposar un impacte negatiu en l’economia, per l’efecte negatiu sobre els recursos naturals o sobre el turisme.

XIFRES A ESPANYA

D’acord amb el Catàleg Espanyol d’Espècies Exòtiques Invasores, dins el territori espanyol hi ha 13 espècies exòtiques invasores d’algues, 75 de plantes, 17 invertebrats no artròpodes, 26 d’artròpodes, 19 de peixos, 4 d’amfibis, 4 de rèptils, 17 d’aus i 15 de mamífers.

El musclo zebra és una de les moltes espècies exòtiques invasores presents a Espanya (Foto extreta de El mon d'en Cotildu).
El musclo zebra (Dreissena polymorpha) és una de les moltes espècies exòtiques invasores presents a Espanya (Foto extreta de El mon d’en Cotildu).

QUÈ HI PUC FER JO?

  1. Adquisició de mascotes:
    • Adquirir-les en botigues especialitzades, per garantir la la seguretat legal i per la salut.
    • No l’abandonis o l’alliberis mai a la naturalesa.
    • No adquirir mai espècies invasores.
  2. Al jardí:
    • Planta espècies natives (o autòctones).
    • No tiris mai plantes ornamentals, d’aquari o fragments de plantes exòtiques en zones humides o rius.
  3. Viatjant:
    • No transportis animals, plantes o llavors sense declarar d’un país a un altre.
    • Neteja bé la sola de les botes i el teu equip abans de fer senderisme en una nova zona.
  4. Pescant:
    • No transportis aigua d’un punt a un altre.
    • No utilitzis esquer exòtic.

REFERÈNCIES

Difusió-català