Las ratas momificadas de Cambridge
La competencia entre dos especies de ratas urbanas nos ayuda a comprender un principio básico de la ecología.
Las ratas momificadas de Cambridge
🐀 Hacía tiempo que las ratas negras (Rattus rattus) eran una especie rara en Reino Unido. La anteriormente considerada como “rata doméstica genuina” de Europa había perdido su corona en favor de otro roedor, la rata marrón (R. norvegicus). Pero este evento, acaecido alrededor del siglo XVIII, nunca fue lo suficientemente interesante como para ocupar tertulias o titulares. Tal vez por este motivo desconocemos la fecha exacta, ni siquiera el año, en que ocurrió el siguiente pasaje que os voy a relatar 🤨
⌛ Sucedió en el Christ's College, uno de los centros asociados a la Universidad de Cambridge y fundado en el año 1505. Durante unas obras, fueron hallados los restos momificados de cuatro ratas negras. Nadie sabe cuándo fallecieron, pero, de alguna forma, quedaron atrapadas en las entrañas del edificio y permanecieron allí durante siglos hasta que alguien decidió hacer reformas. Tampoco fueron tratadas con mucha pompa tras su desentierro y, quizás, la única persona que reparó en ellas fue Arthur Shipley, director del college entre los años 1910 y 1927 🏫
☠️ Shipley era zoólogo especializado en parásitos y tío del protagonista de esta historia. Cuando era joven, George Evelyn Hutchinson se asombró con el relato compartido por Shipley sobre aquellas momias de ratas negras. Ambos debatieron sobre el vínculo de dichos roedores con la peste bubónica, debido a las pulgas que portan y en cuyo interior medran las mortíferas bacterias. Eran heraldos de la muerte de un tiempo pasado. Pero hubo un misterio que, en especial, intrigó al sobrino. ¿Por qué las ratas marrones sustituyeron a las negras? Como contó Hutchinson tiempo después, esta charla fue como un embrión tras el cual nacería su interés por la zoología y la ecología 🤔
🐀🐁 Comprender por qué una especie supera a otra ha sido una cuestión persistente en los pasillos de la biología. Charles Darwin, en su obra El Origen de las Especies, sostenía que la competencia entre especies se manifestaba «batallas tras batallas», donde, eventualmente, «las fuerzas quedan tan perfectamente equilibradas, que el aspecto del mundo permanece uniforme durante largos períodos de tiempo, a pesar de que la cosa más insignificante daría la victoria a un ser orgánico sobre otro». Pero, ¿qué define esa victoria? Para Darwin, la respuesta a esta pregunta se escabulló:
«Podemos entrever por qué es severa la competencia entre formas afines que ocupan exactamente el mismo lugar en la economía de la naturaleza; pero probablemente en ningún caso podríamos decir con precisión por qué una especie ha vencido a otra en la gran batalla de la vida».
⛰️ En la primera mitad del siglo XX, desde la ecología se comenzó a explorar la relación entre la competencia y el concepto de nicho ecológico. Aunque al principio no había una idea precisa sobre lo que constituía un nicho. En 1917, el zoólogo Joseph Grinnell propuso que el nicho de una especie abarcaba tanto las características del hábitat como las adaptaciones necesarias para prosperar en ese entorno. Posteriormente, en 1927, Charles Elton, también zoólogo, enriqueció esta idea al incluir el rol de los organismos dentro de la red trófica (como herbívoro, carnívoro, etc.). Elton destacó no solo las interacciones entre depredadores, presas y competidores, sino también cómo las especies pueden influir en su medio ambiente en función de la dinámica de sus poblaciones 🦌
🔍 Posteriormente, una serie de experimentos, realizados por el biólogo soviético Georgy Gause, ahondaron un poco más en la relación entre la competencia y el nicho. Gause quería comprender mejor cómo se producía la lucha por la supervivencia y, concretamente, pretendía demostrar experimentalmente los modelos matemáticos recientemente desarrollados por Lotka y Volterra 📈
🦠 En la primera tanda de experimentos, Gause hizo crecer juntas a dos especies de levaduras en diferentes condiciones, para así comprobar cuál de las dos prevalecía y por qué. Las elegidas fueron Saccharomyces cerevisiae y Schizosaccharomyces kefir. Encontró que el alcohol, un producto de desecho excretado por estos microorganismos, provoca el cese del crecimiento de ambas especies. Sin embargo, la producción de alcohol por parte de las Schizosaccharomyces es considerablemente mayor, lo cual les aporta ventaja frente a las Saccharomyces. De esta forma, aunque las Schizosaccharomyces partiesen inicialmente con una población muy baja, siempre terminaban ocupando «un gran número de lugares en el microcosmos». Es decir, se hacían con el control del nicho 🧫
🦠 Durante el segundo tipo de experimentos, Gause eligió dos especies de paramecios o protoctistas ciliados: Paramecium aurelia y P. caudatum. Creó para ellos una suerte de microcosmos líquido dentro de tubos de ensayo, donde podía controlar la cantidad de agua y alimento que ingresaba cada día, imponiendo así un límite para la supervivencia de ambas especies. ¿Expulsaría una especie a la otra tras apoderarse de todo el alimento disponible en el microcosmos? Y si es así, ¿la derrota sería total o existiría alguna forma donde ambas vivieran en equilibrio? Inicialmente dominó P. caudatum, pero su contrincante logró recuperarse y finalmente hacerse con el control. Gause observó que la ventaja de P. aurelia consistía en una mayor capacidad para reproducirse 🤔
💡 En 1932, Gause propuso el conocido como principio de exclusión competitiva, el cual podemos resumir de la siguiente forma: un nicho, una especie. Es decir, Gause afirmaba que dos especies cuyos nichos son similares no pueden coexistir, ya que están compitiendo por exactamente los mismos recursos. De esta forma, cuando una las especies logra una ligera ventaja, ésta será suficiente para excluir del nicho a la otra. En este escenario, el competidor peor adaptado se enfrenta a la extinción, a no ser que un cambio evolutivo (el desarrollo de una nueva adaptación) le permita revertir la situación siendo más competitivo o tomar un cambio de rumbo para explotar un nicho diferente 🐦
🐀 El principio de Gause nos ayuda a entender por qué las ratas negras ya no pueblan las ciudades europeas y de gran parte del mundo. O, dicho de otra forma, explica por qué las ratas marrones son las reinas indiscutibles de las alcantarillas. Hace mucho tiempo, ambos roedores se lanzaron a la conquista de un nuevo ambiente: las zonas urbanas. La lista de adaptaciones que permitieron a las ratas medrar en las ciudades es larga: dieta omnívora, grandes habilidades para trepar o nadar, olfato fino, alta capacidad para reproducirse, un supuesto “instinto” para detectar las malas intenciones de las trampas o incluso resistencia a venenos, por mencionar algunas. Sin embargo, en esta lucha por la supervivencia, cuyo telón de fondo es el Antropoceno, generalmente las ratas marrones demostraron estar mejor adaptadas, desbancando así a sus primas y convirtiéndose en uno de los comensales de mayor éxito en el mundo de Homo sapiens. Un nicho, una rata 😯
🤔 Podemos imaginar a Hutchinson razonando y garabateando ideas sobre este tema. De acuerdo, controlar un nicho parecía ser clave en la lucha por la supervivencia, pero una nueva incógnita comenzó a sobrevolar sus pensamientos. ¿Cómo es posible que, por todas partes, veamos a especies competidoras compartiendo espacio? ¿No debería esta despiadada lucha limitar la biodiversidad? Los experimentos de Gause ya habían ofrecido una pista. En efecto, sus paramecios no podían coexistir si las condiciones ambientales del microcosmos, ese agua y alimento añadidos por Gause, eran siempre las mismas. Sin embargo, la coexistencia sí podía tener lugar cuando realizaba el experimento cambiando las cantidades que iba aportando. En un mundo homogéneo, el principio de exclusión competitiva era implacable, pero en uno heterogéneo, las reglas parecían cambiar 🤨
🐦 Hutchinson tomó su cuaderno y escribió una pregunta: «¿Por qué hay tantos tipos de animales?». Y comenzó a esbozar la respuesta 💡
Continuará…
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