La Regla Insular. Enanos y gigantes. Capítulo 2

LA REGLA INSULAR

La regla insular fue descrita inicialmente por Foster (1963, 1964). Este autor, definió este patrón como la tendencia entre distintos grupos taxonómicos a presentar diferentes tendencias evolutivas en las islas. Por ejemplo, los pequeños mamíferos (como roedores) suelen aumentar el tamaño corporal, mientras que los mamíferos grandes (carnívoros y ungulados) disminuyen su tamaño corporal (Foster, 1963, 1964; Lomolino, 2005; Lomolino et al., 2006).  Sin embargo, este patrón biogeográfico no fue descrito como “La Regla Insular” hasta los artículos de VanValen en 1973 (Meiri et al., 2008, Lomolino et al., 2006).

A esta regla también se la conoce como “Regla de Foster” o “Regla de la isla”.

CRONOLOGÍA

Imagen de la paleontóloga Dorothea Bate / Mujeres con ciencia

Con trabajos de la paleontóloga Dorothy Bate en las islas del Mediterráneo, a comienzo del siglo XX, se empezó a observar el patrón de la regla insular (de Vos et al., 2007). Bate descubrió fósiles de mamíferos con características de gigantismo y enanismo, muchos de ellos extintos durante el Pleistoceno tardío o el Holoceno (Bate, 1904, 1905).

Posteriormente, a mediados de los 60, se publicó la teoría de la biogeografía de islas de MacArthur y Wilson. Con esta publicación el interés por las biotas insulares aumentó de nuevo. Precisamente en esta década fue cuando J. Bristol Foster realizó sus primeros estudios sobre el enanismo y el gigantismo insular en vertebrados (Foster, 1964). Casi 10 años después, el termino de la “Regla Insular” fue acuñado por Leigh Van Valen, a partir de los resultados de Foster (Van Valen, 1973).

Tras haber sido concretado el termino y la aplicabilidad de esta regla, se han realizado varias revisiones exhaustivas destacando principalmente la revisión de Mark  V. Lomolino en 1985 (Lomolino, 1985).  Con esta revisión de Lomolino se confirmaron algunos de los planteamientos del trabajo original. Años más tarde, Lomolino prosiguió́ con sus contribuciones al estudio de la fauna insular en 2005 y 2006, revisando la regla de Foster, ampliando su aplicabilidad a otros grupos taxonómicos como aves y reptiles, identificando nuevas líneas de investigación y proponiendo nuevos indicadores distintos al tamaño corporal

Nos obstante, como con la mayoría de las reglas biogeográficas, existen diversas objeciones a la regla de isla. Destacando las objeciones de Meiri et al. (2004)  Meiri (2006) y Meiri et al. (2008). Meiri y colaboradores, en sus trabajos de 2004 y 2006, argumenta en contra de la generalidad de las islas en los mamíferos. Según este autor no se puede aplicar la regla a los carnívoros. Por otra parte, Meiri et al., (2008) sugieren que el gigantismo y el enanismo insular pueden estar más condicionado por el clado considerado que por el tamaño corporal.

Breve esquema sobre la cronología de la regla insular.

Por Álvaro Fernández

CASOS CONCRETOS

El hombre de Flores: Homo floresiensis

La isla indonesia de Flores es uno de los escenarios más emblemáticos para el estudio del gigantismo y el enanismo en la fauna cuaternaria. Quizás uno de los casos más llamativos sea el del Homo floresiensis, denominado comúnmente como “hombre de Flores”, o simplemente “hobbit”.

Este homínido se caracteriza por sus pequeñas dimensiones, tanto en términos de estatura y peso como de cerebro. Brown et al. (2004) atribuyeron su reducido tamaño a la regla insular, sin embargo, la mayor parte de los estudios sobre esta regla se han centrado en grupos de mamíferos que no incluyen a los primates.

Roedores

Aparte del caso del Homo floresiensis, en la isla de las Flores se encuentra uno de los roedores múridos más grandes del mundo, el Papagomys armandvillei. Esta especie no ha sido la única rata gigante de la isla, otras dos especies gigantes se extinguieron durante el Holoceno: Spelaeomys florensis y Papagomys theodorverhoeveni. Estas ratas junto con más especies del sudeste asiático (entre muchos, los géneros Phloeomys y Crateromys en Filipinas) se consideran producto de la regla insular (Locatelli et al., 2012).

Otros mamíferos

La fauna del Plioceno y el Pleistoceno de las islas del Mediterráneo han sido bastante estudiadas y son foco de varios ejemplos y debates sobre la regla de la isla (Benton et al., 2010; Lomolino et al., 2016; Meiri et al., 2006).  

En la isla de Sicilia se encuentra unos de los ejemplos de enanismo más conocidos, el elefante Elephas falconeri. En la paleo-isla de Gargano se encuentra uno de los mayores ejemplos de gigantismo, el erizo Deinogalerix. Esta especie extinta es la más grande conocida de la familia Erinaceidae, los ejemplares alcanzaban hasta los 60 cm de longitud. Otro ejemplo de enanismo es el Hipopótamo pigmeo Hippopotamus creutzburgi del Pleistoceno tardío en Creta, (Benton et al., 2010; Lomolino et al., 2016).

Otros vertebrados

En cuanto a las aves, siempre se ha mencionado el gran tamaño de los Casuarius del género Casuariiformes respecto a las demás aves. Aunque algunas especies como la de Nueva Guinea Casuarius bennetti es más pequeña comparada con su pariente de Australia C. casuarius. De manera similar, también se ha hablado sobre el menor tamaño de los emús de las pequeñas islas del estrecho de Bass respecto a los de Tasmania y Australia (Lomolino et al., 2016).

El estudio de Clegg & Owens (2002) constituye la primera evaluación sistemática y completa de la variación morfológica en aves insulares. En este estudio, toman muestras del tamaño corporal y el tamaño del pico de 110 poblaciones insulares. Sus resultados muestran la tendencia hacia el gigantismo en las aves más pequeñas y hacia el enanismo en las aves más grandes (Clegg & Owens, 2002; Lomolino et al., 2016).

En cuanto a los reptiles insulares, estos muestran diferentes patrones variados en el tamaño corporal. Algunos ejemplos destacados de gigantismo mencionados podrían ser las iguanas insulares, lagartos herbívoros, serpientes tigre y tortugas. Un ejemplo de lagarto que tiende al gigantismo en ausencia de competidores parece ser el lagarto Uta stansburiana. Por otro lado, las serpientes de cascabel tienden a reducir su tamaño en las islas (Lomolino et al., 2016). No obstante, parece que sigue sin observarse claramente una tendencia de la regla de la isla en el grupo de los reptiles. De hecho, parece que en las lagartijas carnívoros se observa una tendencia contraria a la de la regla (Meiri, 2007). Por tanto, sigue existiendo mucha controversia entre diferentes autores (ver Lomolino et al., 2016 y Meiri, 2007).

También hay estudios sobre la regla de la isla en dinosaurios. Al parecer, las primeras observaciones de una posible tendencia al enanismo en dinosaurios fueron observada por Franz Nopcsa en el año 1912. Nopcsa observó cómo casi todos los dinosaurios de Transilvania no solían alcanzar la longitud de 4m. Uno de los ejemplos de dinosaurios enanos más estudiados es el caso del Europasaurus holgeri del Kimmeridgian en el norte de Alemania (Benton et al., 2010).

Autores: Álvaro Fernández Menéndez y Mónica Gómez Vadillo

Capítulo 1. La Biogeografía y las Reglas Biogeográficas

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REFERENCIAS

Bate, D.M.A. (1904). Further note on the remains of Elephas cypriotes from a cave- deposit in Cyprus. Philosophical Transactions of the Royal Society London B, 197: 347- 360.

Bate, DM.A. (1905). Four and a half months in Crete in search of Pleistocene mammal remains. Geological Magazine Series 5, 2: 193-202

Benton, M.J., Csiki, Z., Grigorescu, D., Redelstorff, R., Sander, P.M., Stein, K., & Weishampel, D.B. (2010). Dinosaurs and the island rule: The dwarfed dinosaurs from Haţeg Island. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 293: 438-454.

Brown, O., Sutikna, T., Morwood, M.J., Soejono, R.P., Jatmiko, Wayhu Saptomo, E. & Awe Due, R. (2004) A new small-bodied hominin from the Late Pleistocene of Flores, Indonesia. Nature 431: 1055-1061.

Clegg, S.M., & Owens, P.F. (2002). The ‘island rule’ in birds: medium body size and its ecological explanation. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 269: 1359-1365.

de Vos, J., van den Hoek, O., & van den Bergh, G.D. (2007). Patterns in island evolution of mammals: A key to island palaeogeography. Renema, W. (ed.), Biogeography, time, and place: Distributions, barriers, and islands (pp. 315-345). Leiden, The Netherlands: Springer.

Foster, J.B. (1963). The evolution of native land mammals of the Queen Charlotte Islands and the problem of insularity. PhD Thesis, University of British Columbia, Vancouver.

Foster, J.B. (1964) Evolution of mammals on islands. Nature, 202: 234–235.          

Locatelli, E., Due, R. A., van den Bergh, G. D., & Van Den Hoek Ostende, L. W. (2012). Pleistocene survivors and Holocene extinctions: the giant rats from Liang Bua (Flores, Indonesia). Quaternary International, 281: 47-57.

Lomolino, M.V. (1983). Island biogeography, immigrant selection, and mammalian body size on islands. PhD Thesis, State University of New York at Binghampton.

Lomolino, M.V. (1985). Body size of mammals on islands: the island rule re-examined. The American Naturalist, 125: 310– 316.

Lomolino, M.V. (2005). Body size evolution in insular vertebrates: generality of the island rule. Journal of Biogeography, 32: 1683–1699.

Lomolino, M.V., Sax, D.F., Riddle, B. R., & Brown, J. H. (2006). The island rule and a research agenda for studying ecogeographical patterns. Journal of Biogeography, 33: 1503-1510.

Lomolino, M.V., Riddle, B.R., & Whittaker, R.J. (2016). Chapter 13: Island Biogeography. En: Biogeography. biological diversity across space and time: 502-512, 5a ed. Massachusetts. Sinauer Associates, Inc.

Meiri, S., Dayan, T., & Simberloff, D. (2004). Body size of insular carnivores: little support for the island rule. The American Naturalist, 163: 469-479.

Meiri, S., Dayan, T. & Simberloff, D. (2006). The generality of the island rule reexamined. Journal of Biogeography, 33, 1571–1577.

Meiri, S. (2007). Size evolution in island lizards. Global Ecology and Biogeography, 16: 702-708.

Meiri, S., Cooper, N., & Purvis, A. (2008). The island rule: made to be broken? Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 275: 141-148.

Van Valen, L. (1973). Body size and the number of plants and animals. Evolution, 27: 27-35.

Veatch, E. G., Tocheri, M. W., Sutikna, T., McGrath, K., Saptomo, E. W., & Helgen, K. M. (2019). Temporal shifts in the distribution of murine rodent body size classes at Liang Bua (Flores, Indonesia) reveal new insights into the paleoecology of Homo floresiensis and associated fauna. Journal of human evolution130, 45-60. https://doi.org/10.1016/j.jhevol.2019.02.002

La Biogeografía y las Reglas Biogeográficas. Capítulo 1.

Os traigo una nueva y pequeña serie de artículos, esta vez sobre las principales reglas biogeográficas. ¿Por qué este tema? Pues bien, cada día que pasa estoy más segura de que la biogeografía me apasiona y quiero encaminar mi futuro hacia el estudio de esta rama de la biología.

En este primer capitulo os hare un breve resumen sobre

  • ¿Qué es la biogeografía?
  • ¿Qué son las reglas biogeográficas?
  • ¿Cuáles son las reglas biogeográficas más conocidas y estudiadas?

¿Qué es la biogeografía?

La biogeografía es la ciencia que estudia y documentar los patrones espaciales de la diversidad biológica, tanto actual como pasada. Esta ciencia, actualmente, abarca estudios de todos los patrones de variación geográfica en la naturaleza. Estudios de cómo varían los genes, las comunidades y hasta los ecosistemas  (Lomolino et al., 2016).

Esta disciplina, se ha dividido en dos enfoques de manera tradicional. (1) Biogeografía ecológica: estudia los procesos que actúan sobre la distribución espacial de los organismos. (2) Biogeografía histórica: trata de explicar la distribución geográfica de los seres vivos en función de su historia evolutiva (Sanmartin, 2012).

La biogeografía ha ido cambiando bastante con el paso de los años desde los s.XVIII y s.XIX, cuando empezó a surgir.  No obstante, se mantienen cuatro temas  u objetivos principales dentro de esta disciplina (Lomolino et al., 2016):

  1. Realizar una clasificación de las regiones geográficas basándose en las biotas
  2. Reconstruir el desarrollo histórico de los linajes y las biotas
  3. Explicar las diferencias en el número y tipo de especies entre las áreas geográficas y a lo largo de gradientes geográficos
  4. Explicar la variación geográfica en las características de los individuos y las poblaciones relacionadas

¿Qué son las reglas biogeográficas?

Desde hace años, tanto ecólogos como biogeógrafos han discutido sobre los procesos y patrones asociados a la distribución de las especies. Los patrones generales observables relacionados con la variación en los rasgos morfológicos, y la distribución de especies, a lo largo de gradientes geográficos, son las reglas biogeográficas (Lomolino et al., 2006).

¿Cuáles son las reglas biogeográficas más conocidas y estudiadas?

  • Regla Insular. Enanos y gigantes insulares. Capítulo 2.
  • Regla de Bergmann y la Regla de Allen. Capítulo 3.
  • Regla de Rapoport: Mayor distribución a mayor latitud. Capítulo 4.
  • Regla de Cope. Capítulo 5.

Si queréis que profundice sobre la biogeografía y su historia dejarlo en los comentarios

Capítulo 2. La Regla Insular. Enanos y Gigantes

Referencias

Lomolino, M.V., Sax, D.F., Riddle, B. R., & Brown, J. H. (2006). The island rule and a research agenda for studying ecogeographical patterns. Journal of Biogeography, 33: 1503-1510.

Lomolino, M.V., Riddle, B.R., & Whittaker, R.J. (2016). Chapter 1: The Science pf Biogeography. En: Biogeography. Biological diversity across space and time: 502-512, 5a ed. Massachusetts. Sinauer Associates, Inc.

Sanmartín, I. (2012). Capítulo 45: Biogeografía. En: Vargas, P., & Zardoya, R. (eds.). El árbol de la vida: sistemática y evolución de los seres vivos. 457-474. Madrid.

Las vacunas españolas, más necesarias que nunca | madrimasd

Impulsar las vacunas españolas es una cuestión estratégica nacional. Sería excesivamente optimista creer que la COVID-19 dejará de provocar contagios y muertes por la aplicación de las pocas vacunas existentes actualmente. En verano gran parte de la población estará vacunada, otra parte ya estará inmunizada tras pasar la enfermedad lo que conjuntamente con la biología de la infección, que se atenúa en verano, nos permitirá una tregua. Al menos en el hemisferio norte.

Sin embargo desconocemos qué ocurrirá en otoño del 2021 cuando bajen las temperaturas y el riesgo de una enésima ola pandémica crezca ¿La inmunidad será duradera? ¿Las mutaciones permitirán al virus escapar? Ya estemos inmunizados por haber pasado la enfermedad, o por estar vacunados, estas dos cuestiones no se resolverán sino con el paso del tiempo. Debemos tener más herramientas, más variadas, más novedosas si queremos evitar un colapso de la sanidad, la muerte y las secuelas que deja en tantas personas.

Y los científicos avisamos, los desequilibrios ecológicos, la pobreza, la hiperpoblación y la contaminación son un caldo de cultivo muy fértil para las enfermedades emergentes. La siguiente pandemia puede estar a la vuelta de la esquina ¿5, 10, 20 años? Quizás solo 2… Debemos “armarnos” con nuevas tecnologías vacunales, pero si no restauramos los grandes ecosistemas, reducimos la pobreza, la fertilidad humana y la contaminación, ningún arma podrá protegernos de un cambio global que podría terminar con nuestra propia extinción.

El director del Centro Nacional de Biotecnología, Mario Mellado, considera que la vacuna de la covid-19 que desarrolla el equipo de Luis Enjuanes “tiene una tecnología única que puede dar una respuesta duradera”, mientras la de Mariano Esteban genera un cien por cien de protección en modelos de ratón

Origen: La vacuna para la covid-19 que investiga el equipo de Enjuanes puede dar una “respuesta duradera” | madrimasd

What’s Killing Killer Whales? Autopsies Reveal a Role for Humans | The Scientist Magazine®

La edad de las orcas iba desde lactantes hasta adultos mayores, y en cada categoría de edad había pruebas de que las orcas morían tras ser golpeadas por los barcos o enredadas o empaladas por los aparejos de pesca. Las enfermedades infecciosas y los defectos congénitos también causaron muertes, pero los datos son claros: “Los humanos están matando a las orcas directamente”, dice Gaydos.

Origen: What’s Killing Killer Whales? Autopsies Reveal a Role for Humans | The Scientist Magazine®

Iniciativa para abordar las disparidades raciales en la neurociencia | The Scientist Magazine®

La Ciencia no es Ciencia si no abarca y beneficia a toda la humanidad. Tenemos que mejorar la diversidad en nuestros estudios. Según constata el autor del artículo:

Bases de datos como éstas son fundamentales para la investigación de los trastornos cerebrales y para la medicina de precisión basada en la genética. Sin embargo, la falta de datos de personas no europeas significa que los investigadores saben muy poco sobre las variantes genéticas asociadas con el riesgo de enfermedades en personas de ascendencia africana, o sobre los biomarcadores genéticos de la gravedad de las enfermedades, la respuesta a los medicamentos o los efectos secundarios.

Origen: Initiative Addresses Racial Disparities in Neuroscience | The Scientist Magazine®

Las renovables en España amenazan la biodiversidad | Science

Biólogos españoles dan la voz de alarma: las cosas no se están haciendo bien.

Damos la bienvenida a las energías renovables, pero instamos a las autoridades españolas a que corrijan estas deficiencias y apliquen una planificación integral rigurosa basada en los conocimientos ecológicos más actualizados. También pedimos un compromiso más firme con políticas más distribuidas y de ahorro de energía que reduzcan los impactos ambientales directos sobre la biodiversidad, como la eficiencia energética, el autoconsumo y la mejora del rendimiento energético de los edificios.

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Aumentar la biodiversidad de los bosques hará que resistan al cambio climático

Incrementar el número de especies de las masas forestales y potenciar su crecimiento allí donde sucede de forma natural contribuye a aumentar la resiliencia de los bosques ante alteraciones ambientales.

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