Bookmark and Share

Inventarios Globales de Biodiversidad: Una Respuesta a la Crisis Taxonómica

Lawrence M. Page

articlehighlights

La Taxonomía, es decir, el nombramiento y la clasificación de las especies, se encuentra en crisis. Los Inventarios Globales de Biodiversidad (los IGB, o PBIs en sus siglas en inglés) ofrecen una manera de aumentar:

  • La identificación de los organismos
  • Nuestro conocimiento de la biodiversidad de la Tierra
  • La inscripción de nuevos estudiantes en estudios de taxonomía
  • La diseminación de la información sobre las especies del planeta.

May 2006

Los taxonomistas nombran, identifican y clasifican organismos.

La Taxonomía es la ciencia de la identificación y el nombramiento de los organismos y su subsiguiente organización en sistemas de clasificación. El mundo está enfrentándose a una crisis taxonómica causada por una combinación de la pérdida de la biodiversidad1 y de varios impedimentos severos a la investigación taxonómica.2 En el año 2003, la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) de los Estados Unidos reaccionó a la crisis taxonómica creando una iniciativa nueva llamada “Los Inventarios Globales de Biodiversidad” con el fin de remover o reducir los impedimentos a la investigación taxonómica. Estos impedimentos son:


Como se ilustra la sala de biodiversidad en el Museo Americano de Historia Natural en Nueva York, la biodiversidad del planeta es inmensa. Foto: Dom Dada, Creative Commons.

La taxonomía está en crisis.
  • Experticia taxonómica insuficiente;
  • Financiamiento inadecuado para la investigación; y
  • Aislamiento de los recursos requeridos para completar la investigación taxonómica
Los IGB son Inventarios Globales de Biodiversidad.

Los Inventarios Globales de Biodiversidad

Los Inventarios Globales de Biodiversidad (IGB, o PBIs en sus siglas en inglés) son inventarios a nivel del mundo de clados grandes de organismos (un clado es un grupo relacionado con un ancestro común) el cual se cree que posee muchas especies aún no descritas o que necesita una revisión mayor para completar su taxonomía. Para lograr la enorme meta de inventariar a escala global a un clado grande, cada IGB debe involucrar a un equipo multinacional de expertos taxonómicos e instituciones con colecciones biológicas de investigación.

Se han iniciado cuatro IGB.

La primera competencia para el financiamiento de IGB se llevó a cabo en el año 2003. La Fundación Nacional de Ciencia (NSF) de los Estados Unidos otorgó cuatro becas para el estudio de:

  • Los hemípteros o chinches de las plantas (Miridae);
  • Los mohos de fango (Eumycetozoa, protistas que parecen hongos);
  • El género Solanum, un gran género que contiene a los solanos o hierbas mora, a los tomates y a otras plantas relacionadas; y
  • Los bagres (Siluriformes).
Hasta ahora el programa ha sido exitoso.

Una revisión del progreso de uno de estos IGB, el Inventario de Todas las Especies de Bagre, sugiere que esta iniciativa de los IGB es exitosa. A pesar de que el Inventario de Todas las Especies de Bagre se encuentra apenas en su tercer año de implementación, éste demuestra que la provisión de financiamiento a los taxónomos puede acelerar significativamente las investigaciones taxonómicas, primordialmente al reducir el aislamiento de los recursos que se requieren para completar las investigaciones taxonómicas. Además, un alto número de estudiantes están trabajando con los científicos en este proyecto y están siendo entrenados para ser la nueva generación de taxónomos de peces. A continuación se encuentra una discusión sobre el proyecto del bagre, el cual sirve para ilustrar las metas, la organización y los resultados de un IGB. El proyecto ilustra que los IGB representan una respuesta efectiva a la crisis taxonómica.

El Inventario de Todas las Especies de Bagre

La meta principal del Inventario de Todas las Especies de Bagre (ACSI en sus siglas en inglés) es el completar la taxonomía de los Siluriformes, un orden monofilético (es decir, un grupo de organismos que incluye a la especie ancestral y a todos sus descendientes) de peces óseos. Las tareas necesarias para completar la taxonomía incluyen:

Uno de los inventarios intenta documentar a todas las especies de bagres.
  • La descripción de los taxa aún sin describir (los taxa o taxones [taxón en singular] son categorías de organismos, tales como clases, géneros y especies);
  • Completar las revisiones al nivel de género y de familia de los grupos pobremente conocidos;
  • Desarrollar claves de identificación;
  • Crear listas regionales y guías de campo; y
  • Llevar a cabo la distribución de toda la información taxonómica relevante a través de publicaciones y sitios Web.
pagemap.jpg

Figura 1.

Distribución de científicos y estudiantes que han participado en el Inventario de Todas las Especies de Bagre. Algunos puntos representan localidades con participantes e instituciones múltiples. Los números mostrados en el mapa muestran el número total de participantes por continente. Gráfico cortesía de Mark Sabaj.

Los investigadores principales del proyecto son Jonathan W. Armbruster de la Universidad de Auburn; John P. Friel de la Universidad de Cornell; John G. Lundberg y Mark H. Sabaj de la Academia de Ciencias Naturales de Filadelfia; y Carl J. Ferraris, Jr., y Larry M. Page del Museo de Historia Natural de la Universidad de la Florida.

Los bagres fueron escogidos como el sujeto del IGB porque ellos son:

  • Un grupo monofilético;3-5
  • Diversos; y
  • Con una distribución global.6-7
Espera identificar un gran número de especies no descritas.
Se están llevando a cabo investigaciones alrededor del mundo.
catfishphoto.jpg

Big Blue, un bagre azul (Ictalurus furcatus) es una atracción popular en la exhibición del Lago Nickajack, Acuario de Tennessee, pesando mas de 90 libras. Foto: Todd Stailey

Los científicos predicen que será identificado un gran número de especies aún sin describir, incluyendo a aquellas que ya se han reconocido pero que no han sido descritas científicamente y aquellas que no se han descubierto aún. También importante en la selección de los bagres como un IGB es que ellos ya se encontraban bajo estudio por un número alto de taxónomos, los cuales proveen el núcleo de experticia necesario para poder identificar a los especimenes y poder revisar a los taxa de alto nivel. Al comienzo del proyecto en el año 2003, 215 taxónomos y estudiantes se inscribieron como participantes. Para comienzos del 2006, el número de participantes inscrito en el proyecto alcanza los 360. La mayoría de los participantes provienen de Norte y Sudamérica (Figura 1), dos regiones donde la ictiología sistemática (la ictiología es el estudio de los peces) es un área activa de investigación científica. Otros participantes provienen de Asia, África, Europa y Australia. Se están llevando a cabo grandes esfuerzos para establecer colaboraciones en Asia y en África, donde un aumento en las investigaciones taxonómicas y en el entrenamiento de estudiantes es críticamente necesario.

Al comienzo del proyecto, se consideraban 2855 especies de bagre con nombres válidos. A pesar de que este número es bajo en relación con el número de especies en algunos grupos, como los invertebrados (animales sin columna vertebral), los bagres constituyen uno de los órdenes más grandes de vertebrados (animales con columna vertebral.)

  • Una de cada 4 especies de peces de agua dulce es un bagre.
  • Una de cada 10 especies de peces en general (marinos, estuarinos y de agua dulce) es un bagre.
  • Una de cada 20 especies de vertebrados es un bagre.
Eventualmente, más de 3,000 a 4,000 especies pueden ser identificadas.

Aún con este alto número de especies descritas, los participantes en el año 2003 estimaron que entre 873 y 1750 especies de bagre aún necesitan ser descritas. Estas especies nuevas están representadas o por especimenes que han sido reconocidos como especies nuevas pero no nombradas aún, depositadas en las colecciones de instituciones o son parte de las predicciones sobre futuros descubrimientos que aparecerían con estudios de campo adicionales. Se predice que el número total de especies de bagre que va a ser reconocido al final del proyecto será entre 3600 y 4500 especies.

ACSI tiene un presupuesto anual de $4.7 millones de dólares para el apoyo de proyectos de taxonomía de bagres. El presupuesto incluye fondos para talleres de participantes, trabajo de campo en regiones pobremente muestreadas que se espera que produzcan especies nuevas (principalmente en al África tropical, en Asia y en Sudamérica), visitas a museos y a otras instituciones con colecciones biológicas o con programas de investigación taxonómica, asistencia con las ilustraciones, análisis de datos y otros trabajos necesarios para completar las descripciones y las revisiones, y, finalmente, los costos asociados con la publicación de los trabajos.

Resultado del Inventario de Todas las Especies de Bagre

pagechart1.jpg

Figura 2

Número de nuevas especies de bagre descritas por año. El Inventario de Todas las Especies de Bagre comenzó en el año 2003. Gráfico basado en datos de Carl Ferraris.

Aumento en el financiamiento para la investigación

El número de especies conocidas ya ha incrementado substancialmente

Para medir la efectividad del aumento en el financiamiento para la investigación taxonómica, examinamos el número de especies de bagre descritas por año en los últimos 10 años (Figura 2). El número aumentó substancialmente en los años 2004 y 2005, sugiriendo que, a pesar de que la ASCI solo se encuentra en su tercer año, la provisión de pequeños aumentos en el financiamiento a los investigadores que, por lo general carecen de fondos, puede significativamente acelerar la investigación taxonómica.

Aumento en la experticia taxonómica

Los IGB están entrenando a las futuras generaciones de taxónomos.

Con el fin de aliviar el segundo impedimento a la investigación taxonómica, es decir, la falta de experticia taxonómica, un gran número de estudiantes (unos 65 estudiantes de postgrado) están trabajando en el proyecto y están siendo entrenados como la nueva generación de taxónomos de peces. En este esfuerzo, los IGBs están suplementando a otro exitoso programa de la NSF llamado Asociaciones para Mejorar la Experticia en Taxonomía (PEET en sus siglas en inglés), el cual prepara a las generaciones futuras de taxónomos por medio del apoyo a taxónomos que entrenan a estudiantes en la investigación monográfica o revisionaria.8

Los estudiantes tanto de pregrado como de postgrado involucrados con el ACSI reciben instrucción en taxonomía, filogenético, biogeografía e historia natural. Los asociados postdoctorales apoyados por ACSI participan activamente en la investigación y trabajan con participantes de otros países. Todos los asociados postdoctorales y los estudiantes de postgrado participan en trabajos de campo y adquieren familiaridad con la historia natural y la ecología de los organismos acuáticos. Ellos también participan en la curación de especimenes de museo, en la descripción de especies y en otra investigación sistemática, así como en la preparación de manuscritos.

Remoción del aislamiento y de la fragmentación de los recursos
El tercer mayor impedimento a la investigación taxonómica, el aislamiento y la fragmentación de los recursos, es un problema de larga duración que podemos hoy sobreponer con el casi universal acceso al Internet que tienen los científicos. Se han creado dos recursos para facilitar este flujo de información:

Las bases de datos en el internet proveen acceso instantáneo a nueva información.
  • El sitio Web del ACSI describe e ilustra a la diversidad de los bagres y provee información sobre proyectos y participantes. El sitio Web también incluye una bibliografía de todos los artículos sobre la sistemática (taxonomía y relaciones evolucionarias) de los bagres (aproximadamente 2550 artículos) y copias electrónicas de muchos artículos viejos y difíciles de obtener. Estos recursos proveen acceso instantáneo a referencias que los investigadores pueden no conocer y a artículos que de otra forma no son obtenibles. También están disponibles imágenes digitales de bagres. Al final del año 2005, se encontraban disponibles imágenes de los tipos primarios de bagres de las colecciones institucionales mayores (aproximadamente dos tercios de todos los tipos primarios). La mayoría del tercio remanente se encuentra disperso entre muchas instituciones pequeñas y serán fotografiados para finales del año 2006. Estas imágenes, como mínimo, le permitirán a los investigadores identificar a las instituciones que son críticas para sus visitas. En el mejor de los casos, las imágenes le permitirán a un investigador completar su estudio si tener que viajar grandes distancias para examinar especimenes. También se encuentran disponibles imágenes de especimenes vivos o acabados de capturar y especimenes raros o poco usuales, lo cual facilitaría las descripciones, así como un atlas de morfología de los bagres. El sitio Web de ACSI es directamente responsable por el aumento en las descripciones de especies nuevas completadas y de las revisiones de familias y géneros de bagre.
Los taxónomos también están trabajando con agencias de gobierno y con ONG.
  • La comunicación entre los participantes del ACSI ha sido facilitada por el establecimiento de una lista de servidor de correo electrónico (list server) llamada Siluri-Net, establecida por la Academia de Ciencias Naturales de Filadelfia, Estados Unidos. El boletín del proyecto le permite a los participantes del ACSI y a otros profesionales y estudiantes calificados describir proyectos de investigación, hacer preguntas a los participantes sobre la disponibilidad de especimenes o de literatura, anunciar oportunidades para que los científicos puedan trabajar conjuntamente en el trabajo de campo y en la descripción de especies, y discutir tópicos de educación e investigación relacionados a los bagres.

  • Muchos de los participantes del ACSI proveen consejos a las ONGs (Organizaciones No Gubernamentales) y a agencias gubernamentales en los Estados Unidos y en el exterior. Por ejemplo, Lundberg y Sabaj han trabajado con el Fondo Mundial para la Conservación de la Naturaleza (WWF) y con Conservación Internacional (CI) en proyectos para delimitar ecoregiones y “Hot Spots” dulceacuícolas, y Page ha identificado a especies amenazadas y áreas naturales para The Nature Conservancy (TNC) y para la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y de los Recursos Naturales (IUCN).

pagechart2.jpg

Figura 3

Número de artículos en taxonomía de bagre publicados anualmente en Zootaxa. El Inventario de Todas las Especies de Bagre comenzó en el 2003. Compilado por Griffin Sheeby.

Los IGB han llevado a un incremento en el número de estudios publicados.

Además de mejorar el acceso a la información taxonómica y la comunicación, ACSI facilita la publicación de los resultados de los estudios de los investigadores. La rápida publicación de las descripciones de especies nuevas históricamente se ha visto impedida por la poca disponibilidad de lugares para publicar estos artículos, por la lentitud en el procesamiento de los manuscritos y por el alto costo de publicación. Esto es especialmente cierto para los taxónomos que trabajan en países menos desarrollados. Además de proveer fondos para cubrir los costos de publicación, ACSI provee asistencia editorial a los participantes que escogen publicar en la revista internacional electrónica Zootaxa dedicada a estudios taxonómicos. El número de artículos sobre bagres publicado en Zootaxa ha aumentado dramáticamente, desde un solo artículo en el año 2001 hasta 20 en el 2005, siguiendo el inicio de la asistencia editorial y financiera del ACSI.

Conclusión

Una nueva familia de bagres ha sido descubierta.

ACSI tiene dos años más para cumplir sus objetivos originales. Sin embargo, ya se vislumbran señales adelantadas de su éxito. Se están describiendo nuevas especies a una tasa más rápida y la información taxonómica no disponible anteriormente se está publicando y distribuyendo electrónicamente. Ya han aparecido nuevas revisiones9,10 y se han anunciado descubrimientos excitantes, incluyendo el descubrimiento de una nueva familia de bagre.11 También se está publicando la información filogenética y diagnóstica para los clados grandes.12,13

Inventariar organismos es crucial mientras la biodiversidad esté declinando.

Dada la severidad de la crisis taxonómica y del éxito del IGB sobre bagres, se puede hacer un caso fuerte para la obtención de financiamiento adicional para los IGBs a la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) y para la promoción de actividades del tipo IGB que se pueden implementar a lo largo del mundo. A pesar de ser muy temprano para poder comentar sobre el progreso de otras iniciativas de IGB en progreso, se espera que el conocimiento científico será ampliamente mejorado por los datos que se están generando. Queda muy poco tiempo para poder documentar la diversidad biológica de nuestro planeta y los inventarios biológicos deben ser de alta prioridad para la ciencia. Los IGBs son una forma de cumplir esta prioridad.

Los costos del proyecto son eficaces dado el conocimiento que ganaremos.

Si las estimaciones originales se mantienen y se describen entre 873 y 1750 especies nuevas de bagre, el costo va a ser entre $2,700 y $5,400 por especie. El completar la taxonomía, con revisiones, claves de identificación, guías de campo y sitios Web con información sobre distribuciones y otros datos sobre todas las 4500 especies de bagre, se hará a un costo aproximado de $1000 por especie. A esta tasa, y si la estimación de entre 5 a 10 millones de especies de organismos en la Tierra son correctas, el costo de completar un inventario de la biodiversidad del planeta sería solamente entre $5 a 10 millardos (miles de millones). Esta es una cantidad trivial si la comparamos con los gastos modernos en el campo militar y en la salud pública y produciría una fuente de información sin paralelo sobre el planeta Tierra y sus recursos.

El Dr. Lawrence M. Page es curador adjunto de peces en el Museo de Historia Natural de la Universidad de la Florida, en Gainesville y científico principal emérito en el Centro de Biodiversidad del Illinois Natural History Survey (INHS). Sus intereses en investigación incluyen la sistemática y la historia natural de los peces de agua dulce y la conservación de los ecosistemas de agua dulce. Es autor de la Guía Petersen de Peces de Agua Dulce de Norteamérica y ha publicado más de 120 artículos científicos sobre organismos acuáticos. http://www.flmnh.ufl.edu/fish/staff/Page.htm

Agradecimientos

El Inventario de Todas las Especies de Bagre es financiado por una beca de la Fundación Nacional de Ciencia (Nacional Science Foundation) de los Estados unidos, número DEB-0315963.

Inventarios Globales de Biodiversidad: Una Respuesta a la Crisis Taxonómica

Estas referencias están en inglés. Las referencias no han sido traducidas al español dado que la mayoría de los artículos citan fuentes en el idioma inglés.

  1. National Science Board. 1989. Loss of biological diversity: A global crisis requiring international solutions. Report NSB 89-171. Washington, DC: National Science Foundation.
  2. Page, L. M., et al. 2005. LINNE: Legacy Infrastructure Network for Natural Environments. Champaign, IL: Illinois Natural History Survey.
  3. Fink, S. V., and W. L. Fink. 1996. Interrelationships of ostariophysan fishes (Teleostei). Pages 209-247 in M. L. J. Stiassny, L. R. Parenti, and G. D. Johnson (eds). Interrelationships of Fishes. New York: Academic Press.
  4. De Pinna, M. C. C. 1998. Phylogenetic relationships of neotropical Siluriformes (Teleostei: Ostariophysi): Historical overview and synthesis of hypotheses. Pages 279-330 in L. R. Malabarba, R. E. Reis, R. P. Vari, Z. M. S. Lucena, and C. A. S. Lucena (eds). Phylogeny and Classification of Neotropical Fishes. Porto Alegre, Brazil: EDIPUCRS.
  5. Saitoh, K., M. Miya, J. G. Inoue, N. B. Ishiguro, and M. Nishida. 2003. Mitochondrial genomics of ostariophysan fishes: Perspectives on phylogeny and biogeography. Journal of Molecular Evolution 56: 464-472.
  6. Burgess, W. E. 1989. An Atlas of Freshwater and Marine Catfishes. Neptune City, NJ: T.F.H. Publications.
  7. Arratia, G., B. G. Kapoor, M. Chardon, and R. Diogo (eds). 2003. Catfishes. Endfield, NH: Science Publishers, Inc.
  8. Rodman, J. E., and J. H. Cody. 2003. The taxonomic impediment overcome: NSF’s partnerships for enhancing expertise in taxonomy (PEET) as a model. Systematic Biology 52: 428-435.
  9. Vari, R.P., C.J. Ferraris, Jr., and M.C.C. de Pinna. 2005. The Neotropical whale catfishes (Silurifomres: Cetopsidae: Cetopsinae), a reversionary study. Neotropical Ichthyology 3: 127-238.
  10. Sabaj, M. H. 2005. Taxonomic assessment of Leptodoras (Siluriformes: Doradidae) with descriptions of three new species. Neotropical Ichthyology 3: 637-678.
  11. Rodiles-Hernández, R., D. A. Hendrickson, J. G. Lundberg, and J. M. Humphries. 2005. Lacantunia enigmatica (Teleostei: Siluriformes) a new and phylogenetically puzzling freshwater fish from Mesoamerica. Zootaxa 1000: 1-24.
  12. Armbruster, J. W. 2004. Phylogenetic relationships of the suckermouth armoured catfishes (Loricariidae) with emphasis on the Hypostominae and the Ancistrinae. Zoological Journal of the Linnean Society 141: 1-80.
  13. Thomson, A. W., and L. M. Page. In press. Genera of the Asian catfish families Sisoridae and Erethistidae. Zootaxa.

Advertisement



Understanding Science