Las aves que viajan largas distancias pueden dispersar las semillas por todas partes. Una evaluación del momento y la dirección de la migración de las aves europeas revela cómo estos patrones podrían afectar la dispersión de semillas a medida que el planeta se calienta.
El rápido ritmo del calentamiento global y sus efectos en los hábitats plantean la cuestión de si las especies son capaces de mantenerse al día para permanecer en condiciones de vida adecuadas. Algunos animales pueden moverse rápidamente para adaptarse a un clima que cambia rápidamente. Las plantas, al ser menos móviles, dependen de medios como la dispersión de semillas por los animales, el viento o el agua para moverse a nuevas áreas, pero esta redistribución ocurre típicamente dentro de un kilómetro de la planta original.
Cuando el clima en el rango habitual de una planta se vuelve más cálido de lo que puede tolerar, debe colonizar áreas nuevas y más frías que podrían encontrarse a muchos kilómetros de distancia. No está del todo claro cómo las plantas distribuyen sus semillas a grandes distancias, y mucho menos cómo cruzan las barreras geográficas. Una explicación de la dispersión de semillas a larga distancia es el transporte por aves migratorias.
Estas aves ingieren semillas viables cuando comen fruta (Fig. 1) y pueden moverlas decenas o cientos de kilómetros fuera del rango de distribución de una especie de planta. En este modo de dispersión, las semillas atraviesan el tracto digestivo del ave ilesas y se depositan en las heces, lo que proporciona un fertilizante que ayuda al crecimiento de las plantas.
En el caso de las aves migratorias europeas, por ejemplo, la dirección de la dispersión de las semillas dependerá de si el momento de la producción de frutos coincide con el viaje hacia el sur de las aves hacia regiones más cálidas alrededor del Ecuador, o hacia el norte hacia regiones más frías. Muchos aspectos de este proceso han sido un misterio hasta ahora.
González-Varo y sus colegas informan cómo las plantas podrían seguir el ritmo del rápido cambio climático gracias a la ayuda de aves migratorias. Los autores analizaron los tiempos de fructificación de las plantas, los patrones de migración de las aves y las interacciones entre las aves que comen frutas y las plantas de frutos carnosos en toda Europa. Se eligieron plantas con frutos carnosos para este estudio porque la mayor parte de su transporte de semillas es por aves migratorias, y porque las plantas de frutos carnosos son un componente importante de la comunidad de plantas leñosas en Europa.
El enfoque común hasta ahora ha sido predecir la dispersión y colonización de plantas utilizando modelos ajustados a factores abióticos, como el clima actual. González-Varo et al. en su lugar, analizó un impresionante conjunto de datos de 949 interacciones diferentes de dispersión de semillas entre comunidades de aves y plantas, junto con datos sobre tiempos completos de fructificación y patrones migratorios de aves en toda Europa. Los investigadores también analizaron rastros de ADN de heces de aves para identificar las plantas y aves responsables de la dispersión de semillas.
Los autores plantearon la hipótesis de que la dirección de la migración de las semillas depende de cómo interactúan las plantas con las aves migratorias, la frecuencia de estas interacciones o el número de especies de aves que podrían transportar semillas de cada especie de planta. González-Varo y sus colegas encontraron que el 86% de las especies de plantas estudiadas podrían tener semillas dispersadas por las aves durante su viaje hacia el sur hacia regiones ecuatoriales más secas y cálidas en otoño, mientras que solo alrededor de un tercio de las especies de plantas podrían ser dispersadas por aves que migran hacia el norte en primavera. Esta tendencia de dispersión fue más pronunciada en las plantas templadas que en las comunidades vegetales mediterráneas examinadas. Estos resultados están en general de acuerdo con patrones bien conocidos de tiempos de fructificación y migraciones de aves. Por ejemplo.
Quizás la característica más sorprendente de estos movimientos de semillas inferidos es la observación de que el 35% de las especies de plantas en las comunidades europeas, que están estrechamente relacionadas en el árbol evolutivo (relacionadas filogenéticamente), podrían beneficiarse de la dispersión a larga distancia por el viaje hacia el norte de las aves migratorias.
Este subconjunto particular de plantas tiende a dar frutos durante un largo período de tiempo o tiene frutos que persisten durante el invierno. Esto significa que la capacidad de las plantas para mantenerse al día con el cambio climático podría estar determinada por su historia evolutiva, lo que implica que las futuras comunidades de plantas en el hemisferio norte probablemente provendrán de especies de plantas que están estrechamente relacionadas filogenéticamente y que han migrado desde el sur. O, por decirlo de otra manera, La inmensa mayoría de las especies de plantas que se dispersan hacia el sur hacia regiones más secas y cálidas en el Ecuador probablemente serán menos capaces de seguir el ritmo del rápido cambio climático en sus nuevas ubicaciones que los pocos ‘ganadores’ que, en cambio, se dispersan hacia el norte hacia climas más fríos.
Esto tiene implicaciones para comprender cómo responderán las plantas al cambio climático y para evaluar las funciones de los ecosistemas y el ensamblaje de la comunidad en los niveles más altos de la cadena alimentaria. Sin embargo, para las semillas de una especie vegetal determinada, se necesitan más pruebas para evaluar si el paso por las entrañas de las aves afecta el éxito de la germinación.
Esto tiene implicaciones para comprender cómo responderán las plantas al cambio climático y para evaluar las funciones de los ecosistemas y el ensamblaje de la comunidad en los niveles más altos de la cadena alimentaria. Sin embargo, para las semillas de una especie vegetal determinada, se necesitan más pruebas para evaluar si el paso por las entrañas de las aves afecta el éxito de la germinación. Esto tiene implicaciones para comprender cómo responderán las plantas al cambio climático y para evaluar las funciones de los ecosistemas y el ensamblaje de la comunidad en los niveles más altos de la cadena alimentaria. Sin embargo, para las semillas de una especie vegetal determinada, se necesitan más pruebas para evaluar si el paso por las entrañas de las aves afecta el éxito de la germinación.
Para determinar qué aves podrían ser responsables de las redistribuciones de las plantas a climas más fríos en el norte, los autores clasificaron las aves migratorias europeas en Paleárticos (los que vuelan al sur de Europa y el norte de África durante su temporada de no reproducción) y Afropaleárticos (los que invierno en África subsahariana). Solo unos pocos migrantes paleárticos comunes, como la curruca capirotada ( Sylvia atricapilla ; Fig. 1) o el mirlo ( Turdus merula ), proporcionan la mayor parte de este servicio crucial de dispersión hacia el norte hacia regiones más frías de Europa. Debido a que las aves migratorias pueden reubicar un subconjunto pequeño y no aleatorio de plantas, esto bien podría tener una fuerte influencia en los tipos de comunidades de plantas que se formarán bajo las condiciones del cambio climático.
Sin embargo, un problema importante es que el papel de estas aves en la dispersión de semillas a grandes distancias ya está en riesgo debido a las presiones humanas y los cambios ambientales. Comprender estas interacciones de dispersión de semillas a gran escala ofrece una forma de acciones de conservación específicas para proteger las áreas que son más vulnerables al cambio climático. Esto podría incluir impulsar los esfuerzos de protección en y alrededor de las zonas de invernada de las aves migratorias, lugares que ya están experimentando un aumento de la presión humana, como la caza ilegal de aves.
El enfoque de González-Varo y sus colegas en la dispersión de semillas en una región del hemisferio norte significa que, como con la mayoría de los análisis ecológicos, los resultados dependen de la escala, lo que puede causar problemas al interpretar los datos. Debido a que el hemisferio norte tiene más superficie terrestre y gradientes de temperatura estacionales más pronunciados que el hemisferio sur, las interacciones de dispersión de semillas pueden tener patrones diferentes de los que ocurren en el hemisferio sur o en los sistemas acuáticos.
Por ejemplo, las aves que se alimentan de semillas del género Quelea migran desde el hemisferio sur para pasar la estación seca en el África occidental ecuatorial y luego se desplazan hacia el sur nuevamente cuando llegan las lluvias. Su llegada al sur de África suele coincidir con el final de la temporada de lluvias en esta región, cuando abundan las semillas de gramíneas anuales. Valdrá la pena investigar si las aves migratorias en el hemisferio sur también influyen en la redistribución de las comunidades de plantas durante el calentamiento global. Asimismo, explorar la dispersión a larga distancia de semillas de plantas acuáticas, como pastos marinos por aves acuáticas, es otra área de investigación futura que podría beneficiarse de los métodos de González-Varo y sus colegas.
Este estudio proporciona un gran ejemplo de cómo las aves migratorias pueden ayudar a la redistribución de las plantas a nuevos lugares que normalmente les sería difícil alcanzar por sí mismos y que podrían ofrecer un clima adecuado. A medida que el planeta se calienta, comprender cómo estos mecanismos biológicos reorganizan las comunidades de plantas complementa la información disponible de los modelos de proyección climática, que ofrecen predicciones de la distribución de especies en el futuro.