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

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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.

La URJC, entre las mejores universidades del mundo

El reconocido Ranking de Shanghái ha situado a la Universidad Rey Juan Carlos entre las 1000 mejores universidades del mundo según su World Rank 2020. Asimismo, en la variante por materias de este año del Ranking de Shanghái, “Global Ranking of Academic Subjects 2020”, se ha ubicado a la URJC como una de las universidades de referencia a nivel mundial en materias como Ecología (top 150 mundial y 1ª de España), Ingeniería Química (top 200 mundial y 2ª de España) o Comunicación (top 300 mundial y 3ª de España) entre otras. La URJC entró por primera vez en el Ranking Shanghái, situándose entre las 1.000 mejores universidades del mundo, el año pasado y, en esta edición, ha sido ubicada entre las mejores de un total de 1.800 instituciones universitarias de 90 países evaluadas.

Origen: La URJC, entre las mejores universidades del mundo

Evolución de las armas biológicas. Riesgos modernos y el caso de México.

A medida que las investigaciones se vuelven más sofisticadas, el riesgo de un uso criminal de estas nuevas tecnologías crece. Es por ello necesario desarrollar planes de prevención, y concienciar a los futuros investigadores y técnicos y educar sobre estos riesgos y tecnologías contemporáneas.

A medida que nos acercamos en la historia, los avances tecnológicos y científicos cada vez hacen que la industria armamentística sea más sofisticada. El ejemplo más evidente es el nuclear, cuya aplicación moderna dejó su huella en Hiroshima y Nagasaki, como todos conocemos, en agosto de 1945. De ahí la importancia de concienciar a los científicos y técnicos, e inculcarles valores de ética, responsabilidad y desarrollo. En este breve comentario histórico nos vamos a detener en el uso menos pacífico de la biología, y en los actuales riesgos biológicos.

Los primeros usos de armas biológicas datan del período romano. En 184 d.C., Aníbal Barca, militar cartaginés, lanzó vasijas con serpientes de todo tipo a los barcos rivales. En las guerras de la Edad Media, cadáveres “apestados” o cargados de viruela fueron catapultados a las ciudades enemigas. Incluso, durante la guerra franco-india en Norteamérica, los británicos dieron a los indios leales mantas cargadas de viruela. Sin embargo, la biología de las armas se volvió más sofisticada según nos acercamos a la Primera Guerra Mundial. El uso de ántrax y vectores tales como cartas, hizo de la biología una amenaza seria, y de alta precisión (M. Eitzen E. et al., 1997).

Actualmente, el Protocolo de Ginebra (1925), la Asamblea de las Naciones Unidas de 1969 y la Convención Mundial de Armas Biológicas y Toxinas penalizan el uso de agentes biológicos para fines no pacíficos, así como su producción o almacenaje. Además, se han desarrollado unos planes de detección de amenazas criminales, mediante el estudio de las epidemias y sus gráficas epidemiológicas: el impacto de las infecciones en determinados sectores de la población (como pueden ser personas sanas), el patógeno, la zona, el tiempo de transmisión, o los focos de infección, pueden determinar si una epidemia es motivo de un ataque terrorista (paramilitar, revolucionario), militar o natural.

Tras el uso criminal de ántrax en EEUU en 2001, se estudió el impacto que podía tener el uso de agentes biológicos en su uso menos pacífico, debido al elevado coste que supondría un ataque de tal magnitud, imposible de afrontar por los gobiernos. Ponce de León-Rosales et al. (2001), mencionaban un modelo matemático que estimaba un coste de más de 26 billones de dólares por 100 000 personas expuestas a un ataque de este estilo en la frontera México-EEUU. Además, se ha estudiado la posibilidad de la reaparición de la viruela en México como riesgo biológico de tipo paramilitar (o, incluso, militar). Y es que dada la cercanía de este país con EEUU, al que algunos autores consideran el país con más riesgo de sufrir un ataque biológico, hace de México un foco en la posible reaparición de la viruela (teniendo en cuenta, además, los distintos intereses y conflictos entre estos países). Sin embargo, esto es muy poco probable. El virus de la viruela, Variola virus, ha sido prácticamente erradicado. Su existencia se ve reducida a dos laboratorios en el mundo: EEUU y Rusia, tras la eliminación de los restos en los laboratorios británico y sudafricano. A pesar de esto, a finales del siglo pasado, Ken Alibek, un científico ruso de gran relevancia, avisó de las intenciones militares de Rusia en lo referente a la viruela, en contraposición a lo previamente firmado por el país ruso en la Convención para la Eliminación de Armas Biológicas de 1972 (Franco-Paredes C. et al, 2003).

El aviso de Ken Alibek , sobre las intenciones que hubo por parte del gobierno ruso, es un claro ejemplo de que, a pesar de las restricciones a nivel internacional, las armas biológicas suponen un riesgo para la salud. Uno de ellos, la reaparición de la viruela en México, pone en evidencia la necesidad de realizar un plan de prevención no sólo a nivel internacional, sino también a nivel nacional por parte de los distintos países. Por otro lado, es necesario concienciar a los futuros investigadores y ampliar los estudios relativos a movimientos paramilitares, para frenar, o llegar a retener, las amenazas criminales modernas y sofisticadas.

BIBLIOGRAFÍA

• Franco-Paredes, C., Lammoglia, L., & Santos-Preciado, J. I. (2004). Perspectiva histórica de la viruela en México: aparición, eliminación y riesgo de reaparición por bioterrorismo. Gaceta médica de México, 140: 321-328.
• Ponce de León-Rosales, S., Lazcano-Ponce, E., Rangel-Frausto, M. S., Sosa-Lozano, L. A., & Huerta-Jiménez, M. A. (2001). Bioterrorismo: apuntes para una agenda de lo inesperado. Salud pública de México, 43: 589-603.
• Eitzen, E. M., & Takafuji, E. T. (1997). Historical overview of biological warfare. Medical aspects of chemical and biological warfare, 3: 414-423.

Revisado por: Mónica Gómez Vadillo.

“Ríos atmosféricos, las autopistas aéreas que regulan el clima” – The Conversation

Si existe un campo de estudio dentro de la dinámica atmosférica cuya notoriedad haya experimentado un crecimiento exponencial en las últimas décadas es, sin duda, el de los ríos atmosféricos (AR, por sus siglas en inglés). El motivo quizás sea que los ríos atmosféricos juegan un papel destacado en un gran número de factores del clima, como el balance radiativo (energético) del planeta o su ciclo hidrológico. O quizás sea su creciente tendencia a ser nombrado en los boletines meteorológicos cuando, en compañía de una tormenta tropical o una ciclogénesis explosiva, traen en ocasiones más de 70 l/m² de precipitación en unas pocas horas.

En este artículo, Iago Algarra y Jorge Eiras nos explican qué son los ríos atmosféricos y cómo les afectará en el futuro el calentamiento global. Puedes leer el artículo completo aquí: https://theconversation.com/rios-atmosfericos-las-autopistas-aereas-que-regulan-el-clima-150006

Fuente de la imagen: https://www.abc.es/ciencia/20150610/abci-rios-atmosfericos-oceanos-201506101109.html?ref=https:%2F%2Fwww.google.com%2F

Webinar “Industrial Biotechnology” – Biochemical Society

No te pierdas este interesante Webinar sobre Biotecnología Industrial impartido por la Biochemical Society. El idioma de los ponentes es el inglés. Se llevará a cabo el 26 de Noviembre a las 16:00 CET.

Para poder participar es necesario registrarse de forma gratuita en el siguiente enlace: https://register.gotowebinar.com/register/4494325657560301068

Puedes ver otros webinars grabados aquí: https://www.biochemistry.org/past-webinars/

“Pigmentos y fotones: la ciencia detrás de los colores otoñales del bosque” – The Conversation

A medida que los días se vuelven más fríos y aparecen las primeras escarchas, árboles y arbustos de hoja caduca comienzan el despliegue otoñal de tonos rojos, amarillos, púrpuras y marrones que caracterizan a los bosques templados de ambos hemisferios. Para comprender el proceso de diseño del fantástico espectáculo otoñal de los caducifolios es importante entender qué son y para qué sirven los pigmentos.

Puedes leer el artículo completo aquí: https://cutt.ly/FgMp13O

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