Respuestas al cambio global: Desde las especies a las redes de interacción
El entendimiento de los cambios globales plantea una serie de desafíos empíricos y teóricos, que por lo general no son atacados de forma integrada. Este eje de investigación está enfocado en desarrollar avances teóricos que, a la vez, nos permitan entender el efecto de los cambios globales sobre los ecosistemas e informar de la recolección y la compilación de datos, para poner a prueba y acreditar nuestras hipótesis y teorías. Nuestra mirada es escencialmente interdisciplinaria, combinando el análisis matemático, el uso de teorías de la física, la simulación, la experimentación y la ecoinformática.
Investigadores
Miguel B. Araujo
Jordi Bascompte
Francisco Bozinovic
Carlos M. Duarte
Pedro Jordano
Pablo A. Marquet
Líneas de investigación
1) VARIACIÓN INTRA E INTER-ESPECÍFICA DEL NICHO Y CAMBIO GLOBAL
a) Modelación de la evolución del nicho en filogenias: Los modelos estadísticos para estimar el impacto del cambio climático sobre las especies se basan en estimaciones del nicho realizado de las especies. Las estimaciones del nicho, a partir de estos modelos, son por lo tanto conservadoras y esto puede tener como consecuencia el que las proyecciones de cambios en el rango puedan estar sobreestimadas. En la situación hipotética de que el nicho fundamental de una muestra de organismos en un grupo monofilético fuera conocido, y que pudiera estimarse la tasa de evolución de éste, la pregunta a abordar en este estudio sería: ¿Es posible predecir el nicho fundamental del resto de las especies no muestreadas en la misma filogenía?
b) Medición empírica de la evolución interespecífica del nicho: En ausencia total de conservadurismo de nicho, la diferenciación génica, mediada por selección, debiera llevar a una casi perfecta covariación en patrones de diferenciación de nicho. En contraste, si los nichos fueran perfectamente conservados, la diferenciación génica no daría lugar a diferenciación de nichos. La realidad, usualmente no está en los extremos, sino que en una situación intermedia. Sin embargo, hasta la fecha esta covariación no se ha evaluado empíricamente. En este estudio, investigaremos empíricamente cómo la diferenciación génica se relaciona con la diferenciación en el nicho. Como una primera aproximación al problema, reconstruiremos la filogénia de las especies Chilenas y Argentinas de lagartijas del género Liolaemus (Tropiduridae) y llevaremos a cabo un trabajo experimental, para estimar las respuestas fisiológicas, de las diferentes especies a distintas variables ambientales.
2) REDES DE INTERACCIÓN BIÓTICA Y CAMBIO GLOBAL
Un componente importante, pero poco conocido, de la respuesta de las especies ante el cambio global y el cambio climático en particular, es la relación de su interacción con otras especies. Esta interacción puede ser analizada en el contexto de Redes de Interacciones Ecológicas (RIE) tales como aquellas que describen interacciones mutualistas (redes de polinización), o aquellas que describen quién come a quién en una comunidad (red trófica). La respuesta de la RIE ante el cambio climático coloca una serie de desafíos conceptuales y metodológicos. Por una lado, está el desafío de cómo reconstruir la RIE a partir de información espacial y co-ocurrencia de especies y por otro, el de unificar dos tradiciones de investigación que hasta ahora no han interactuado: Modelamiento y teoría de nicho y Teoría de redes. Dentro de esta actividad hemos identificado el desarrollo de los siguientes objetivos:
Análisis de distintas metodologías para reconstruir redes de interacciones ecológicas en base a información espacial: Este objetivo representa un desafío, tanto conceptual como metodológico, que será abordado en ambos frentes. En términos conceptuales, esperamos desarrollar una visión respecto a la relevancia y complejidad del problema, que nos permita articular los pasos de investigación y desafíos, tanto presentes como futuros. En términos metodológicos, nuestro objetivo es avanzar con el desarrollo de una metodología que nos permita una primera aproximación al problema y su puesta a prueba con bases de datos disponibles para la distribución de especies en Europa. Adicionalmente, exploraremos otros métodos de inferencia basados en el Principio de la Maximización de la Entropía (MaxEnt) y desarrollaremos simulaciones y modelos para validar las inferencias.