Nuevo mapa global de biodiversidad de hormigas revela áreas que pueden estar ocultando especies no descubiertas
Son cazadores, granjeros, recolectores, planeadores, pastores, tejedores y carpinteros. Son hormigas y constituyen una gran parte de nuestro mundo, que comprende más de 14.000 especies y gran parte de la biomasa animal en la mayoría de los ecosistemas terrestres.
Al igual que otros invertebrados, las hormigas juegan un papel vital en el funcionamiento de los ecosistemas, desde airear los suelos y dispersar semillas y nutrientes hasta limpiar y cazar otras especies.
Sin embargo, falta una visión global de su diversidad.
Pero un equipo internacional de investigadores dirigido por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa y que incluye a un ecologista de la Universidad de Michigan ha desarrollado un mapa de alta resolución que combina el conocimiento existente con el aprendizaje automático para estimar y visualizar la diversidad del mundo de las hormigas.
Los hallazgos del equipo se publicaron en línea el 3 de agosto en Science Advances.
“Este estudio ayuda a agregar hormigas e invertebrados terrestres en general a la discusión sobre la conservación de la biodiversidad”, dijo evan economista de la Unidad de Biodiversidad y Biocomplejidad del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa. «Necesitamos conocer las ubicaciones de los centros de invertebrados de alta diversidad para conocer las áreas que pueden ser el foco de futuras investigaciones y protección ambiental».
El recurso también servirá para responder muchas preguntas biológicas y evolutivas, como cómo se ha diversificado la vida y cómo han surgido patrones de diversidad, dijo Economo, quien fue miembro de Michigan en la UM de 2009 a 2012.
«Los primeros naturalistas reconocieron patrones de biodiversidad a gran escala, pero principalmente para vertebrados y plantas», dijo el ecologista de la UM y coautor del estudio. lijadora. «Esta impresionante colaboración proporciona el primer mapa de biodiversidad de alta resolución de dónde están los motores y los agitadores de la ecología: las hormigas».
El proyecto de una década comenzó cuando el coautor del estudio y ex investigador postdoctoral de OIST benoit guenard (ahora en la Universidad de Hong Kong), trabajó con Economo para crear una base de datos de repositorios en línea, colecciones de museos y aproximadamente 10 000 publicaciones científicas sobre la ubicación de diferentes especies de hormigas.
Investigadores de todo el mundo contribuyeron y ayudaron a identificar los errores. Se examinaron más de 14.000 especies, y variaron mucho en la cantidad de datos disponibles.
La gran mayoría de estos registros, aunque contenían una descripción de la ubicación muestreada, carecían de las coordenadas precisas necesarias para el mapeo. Para remediar esto, el coautor Kenneth Dudley de la Sección de Informática Ambiental de OIST creó un flujo de trabajo computacional para estimar las coordenadas a partir de los datos disponibles, que también verificó todos los datos en busca de errores.
Con Dudley y el técnico de investigación de OIST Fumika AzumaInvestigador postdoctoral OIST y co-primer autor jamie kass hizo diferentes estimaciones de rango para cada especie de hormiga dependiendo de la cantidad de datos disponibles. Los investigadores recopilaron estas estimaciones para formar un mapa global, dividido en una cuadrícula de cuadrados de 20 por 20 kilómetros, que mostraba una estimación del número de especies de hormigas por cuadrado (llamada riqueza de especies).
Los centros de riqueza de especies identificados por los investigadores incluyen ubicaciones en Mesoamérica, el Caribe, los Andes tropicales, el Escudo Guayanés en América del Sur, el Bosque Atlántico en Brasil, el Mediterráneo, varias regiones de África, Madagascar, el Himalaya y el noreste de India. las montañas Ghat occidentales en India, Sri Lanka, el sudeste asiático, Melanesia y la costa de Australia.
En los Estados Unidos, los centros de riqueza de especies de hormigas se encuentran en Florida, el sur de California y el sureste de Arizona.
Los investigadores también crearon un mapa que muestra la cantidad de especies de hormigas con rangos muy pequeños por cuadrado (llamada rareza de especie). En general, las especies con rangos pequeños son particularmente vulnerables a los cambios ambientales.
Sin embargo, había otro problema que superar: el sesgo de muestreo.
Los investigadores utilizaron el aprendizaje automático para predecir qué sucedería si tomaran muestras de todas las regiones del mundo por igual y, al hacerlo, identificaron áreas donde creen que hay muchas especies desconocidas y no muestreadas.
«Nos da una especie de ‘mapa del tesoro’, que puede guiarnos hacia dónde debemos explorar a continuación y buscar nuevas especies con rangos restringidos», dijo Economo.
Sanders de UM dijo que los Andes tropicales del sur son “probablemente donde se descubrirá la mayor parte de la nueva biodiversidad de hormigas. Pero los Ghats occidentales en India, gran parte del sudeste asiático y partes de Nueva Guinea probablemente también albergarán una biodiversidad de hormigas nueva y no descubierta.
El Bosque Atlántico en Brasil, Tailandia, Vietnam, muchas islas en Filipinas e Indonesia, las Islas Salomón y Vanuatu también son lugares prometedores, dijo.
Cuando los investigadores compararon la rareza y riqueza de las distribuciones de hormigas con anfibios, aves, mamíferos y reptiles relativamente bien estudiados, encontraron que las hormigas eran tan diferentes de estos grupos de vertebrados como los grupos de vertebrados entre sí, lo cual fue inesperado dado que las hormigas están evolutivamente muy alejadas de los vertebrados.
«Esto significa que los esfuerzos de conservación dirigidos a proteger una diversidad de vertebrados raros también podrían proteger la diversidad de especies raras de hormigas y otros insectos», dijo Sanders, profesor del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM y director de la UM. s Reserva ES George.
Los investigadores observaron qué tan bien protegidas están estas áreas de alta diversidad de hormigas. Descubrieron que solo un pequeño porcentaje tenía algún tipo de protección legal, como un parque nacional o una reserva.
«Lo que más me emociona es el mapa del tesoro», dijo Sanders. «Nous avons vraiment besoin de biologistes aux bottes boueuses pour explorer ces endroits inexplorés afin de documenter la diversité des fourmis – et d’autres choses – avant qu’elles ne soient perdues à cause de la destruction de l’habitat ou du changement climatique en clase.»
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