¿Con cuántas especies compartimos el planeta?

La biodiversidad es, hasta el momento, una característica única del planeta Tierra. Se refiere a todas las formas de vida que han surgido y evolucionado en ella. Se cree que, debido al crecimiento exponencial de las ciencias durante los últimos 250 años, se han clasificado taxonómicamente a la mayoría de los organismos. Sin embargo, algunos expertos plantean que desconocemos casi el 90 % de los seres vivos del planeta.

Al encontrarnos en el periodo de la sexta gran extinción, se hace apremiante registrar y clasificar a la mayor cantidad de seres vivos, como punto de partida para su conservación y evitar que sean especies que se extingan antes de ser conocidas por la ciencia.

La taxonomía se refiere a la teoría y práctica de describir, denominar y clasificar organismos vivientes. Dicho trabajo es fundamental para la conservación de la biodiversidad. Muchas especies quedarán extintas antes de que sean descritas, ya que permanecemos inconscientes del número total de especies que forman la biodiversidad mundial. Esto es reconocido por la Convención de Biodiversidad como un “impedimento taxonómico”.

La catalogación de los seres vivos se enfrenta a los obstáculos que describimos a continuación:

Se enfoca en organismos con valor estético o económico (aves, mamíferos)

La mayoría de los taxónomos se centra en los vertebrados, que representan una pequeña proporción de los organismos vivos, y no en los insectos, por ejemplo, que son mucho más diversos y desconocidos aún.

Los países megadiversos poseen menor número de taxónomos en comparación con países con menor diversidad, pero mayor número de taxónomos.

Ante estas situaciones, debemos formar mayor número de taxónomos, con el objetivo de catalogar y clasificar un amplio número de especies aún subclasificadas, antes que desaparezcan debido a la sexta gran extinción que padece el planeta, ya que lo que no se conoce no se puede valorar y conservar.

Conservar la vida 

Cuando hablamos del planeta Tierra, de inmediato lo asociamos con el concepto de vida. En cada lugar de nuestro mundo, por más inhóspito que pueda parecer, la vida se ha adaptado asumiendo una multitud de formas.

Debido al enorme avance de la ciencia durante los últimos 250 años, creemos que conocemos la mayoría de las especies que habitan el planeta, y que ya es poco lo que nos queda por descubrir a nivel de biodiversidad. Lo anterior supone una mera ilusión, en parte producto de conocer a la mayoría de organismos de gran tamaño con los que interactuamos.

Sin embargo, el desconocimiento que tenemos de la biodiversidad es más grande de lo que pensamos. Hacer aproximaciones de la cantidad de especies que habitan la Tierra es una tarea complicada. Actualmente conocemos más de 1.24 millones de especies catalogadas y clasificadas, y sabemos que alrededor del 86% de las especies terrestres existentes, y el 91% de las especies marinas aún están pendientes de descripción, es decir, no las hemos descubierto.

En el mar se encuentra gran proporción de organismos que aún desconocemos; solamente se conocen alrededor de 250 mil especies marinas. Las predicciones apuntan a que existen unos 8.75 millones de especies a nivel mundial.

Vemos que las cifras que estiman el número de especies en el planeta, varían en varios millones, lo que constituye un amplio rango que denota el inmenso desconocimiento que tenemos a la hora de dar números medianamente exactos de las especies con las que convivimos en la Tierra.

Lo anterior se torna preocupante ante el escenario planteado por el llamado antropoceno: tasas de extinción miles de veces superiores a las que se deberían presentar naturalmente y destrucción de variedad de ecosistemas en los que habitan los seres que jamás han sido registrados por la ciencia.

Conocer las especies, y las áreas donde se distribuyen, constituye el primer paso para conservarlas, lo que no se conoce no se puede valorar ni conservar. En épocas de cambio climático y la sexta gran extinción, el registro de la biodiversidad existente, los proyectos por conocer el mayor número de organismos, y la construcción de bases actualizadas que muestren cuáles y en dónde están las especies, constituyen una labor apremiante para conocer lo que tenemos y cómo conservarlo.

Conocimiento de la biodiversidad ¿para qué?

Una razón fundamental y urgente para continuar realizando esfuerzos que permitan conocer la mayor cantidad de organismos posibles, es que a partir de su conocimiento hemos obtenido, y podríamos obtener, cientos de productos alimenticios y farmacéuticos.

Es muy probable que miles de posibles especies beneficiosas no sean conocidas nunca, su desconocimiento y falta de catalogación, redunda en las posibilidades de solucionar problemas tecnológicos, económicos y de salud que se presentan en nuestras sociedades.

Uno de los grandes problemas en la catalogación de organismos es que está principalmente enfocada a grupos relevantes por razones estéticas o económicas, así, aves y mamíferos son taxones bien estudiados y descritos, en los que muchos taxónomos centran su atención, en tanto que otros taxones son menospreciados.

Más de la mitad de los taxónomos de todo el mundo estudian a los vertebrados, que solo constituyen el 4% de la diversidad de especies existentes, mientras que los invertebrados, plantas, hongos y protistas representan el 75%, 18% y 3% respectivamente. Sin embargo, muy pocos se centran en clasificar insectos, a pesar de que se trata de uno de los grupos más numerosos.

Otro problema crucial en este sentido, radica en que el número de taxónomos en los países megadiversos es extremadamente inferior en comparación con países con menor biodiversidad, donde hay gran número de estos profesionales. Otro problema es que los organismos terrestres son más estudiados que los marinos. Las anteriores circunstancias terminan ahondando la problemática relacionada con la catalogación de especies que aún no conocemos.

Para determinar el número total de especies del planeta es fundamental tener una base de datos mundial en donde se registren. Se calcula que en nuestro planeta existen más de 7,7 millones de especies de animales, de las cuales aún desconocemos casi el 90%.

¿Cómo catalogar lo que aún desconocemos?

Son varios los métodos para estimar el número total de especies del planeta. Usando las tendencias de identificación de nuevas especies se puede proponer un número de especies que habitan el planeta mediante curvas de acumulación. Otro método usado es aquel que se fundamenta en la riqueza de las especies en los distintos taxones (organismos emparentados).

Así, si la aves y mamíferos en las regiones tropicales son el doble de las que habitan en las zonas templadas del planeta, se podría deducir que esto puede pasar para otros taxones, y a partir de ello calcular un número total para cada taxón.

En los años 80, el entomólogo Terry Erwin utilizó una técnica de nebulización de insecticidas para evaluar los coleópteros de la bóveda arbórea en los trópicos, específicamente en copas de árboles del guácimo (Luehea seemannii). Capturó aproximadamente 1,200 especies de coleópteros en un solo árbol y estimó que el 13.5% eran especialistas, es decir, dependían exclusivamente de ese árbol como hospedador.

Extrapolando este número a las cerca de 50,000 especies de árboles tropicales conocidas en el mundo, calculó que podría haber 12 millones de especies de coleópteros asociadas a estos árboles. Luego, basándose en el supuesto de que los coleópteros representan alrededor del 20% de todas las especies de artrópodos, ajustó su cálculo para incluir otros grupos, concluyendo que los bosques tropicales podrían albergar hasta 30 millones de especies de artrópodos.

Aunque su metodología se basó en supuestos generales, este cálculo marcó un hito en el estudio de la biodiversidad y subrayó la importancia de los ecosistemas tropicales como reservorios de especies aún desconocidas. 

A partir de la cadena trófica también se pueden realizar deducciones del número de especies que habitan la Tierra. Usando el número de especies de plantas vasculares conocidas y el número medio de insectos que se benefician de cada planta (una decena en promedio), se estima que existen tres millones de especies de insectos.

Los grupos menos conocidos 

Un grupo de organismos muy poco catalogado es el de los microorganismos (virus, bacterias y protozoos). Existen millones de tipos de virus en el planeta. Por ejemplo, se estima que, en promedio, hay alrededor de 10 millones de virus y un millón de bacterias por cada litro de agua, ya sea de mar o dulce.

Sin embargo, hasta ahora, solo hemos identificado aproximadamente 11,273 virus diferentes, a pesar de que se calcula que hay alrededor de 10³¹ partículas virales en toda la Tierra. En un gramo de heces humanas se hallan al menos 10⁹ partículas similares a virus, muchas identificables como bacteriófagos (virus que infectan y destruyen bacterias y arqueas), pero la mayoría permanece sin identificar. Lo mismo sucede con las bacterias, un gramo de placa dental pueden encontrarse entre 10⁹ y 10¹¹ bacterias, de 700 especies diferentes

Los datos anteriores nos dan una idea de la inmensa diversidad y abundancia de microorganismos que se encuentran en la naturaleza y en el entorno inmediato de cualquier habitante del planeta, y de todo lo que nos falta por descubrir. Es decir, no se lleva descrito ni una décima parte de la vasta diversidad de los virus existentes.

El problema al catalogar virus y bacterias es que distintas cepas pueden intercambiar material genético, originando una nueva población de organismos con características genéticas distintas. Si a esto se le añade que los virus pueden mutar muy rápido, los criterios taxonómicos para catalogar bacterias y virus son más complejos.

En conclusión, la taxonomía ofrece los cimientos básicos para la conservación y gestión sostenible de los recursos que quedan en el mundo. Tal vez es tiempo de integrar mejor esta ciencia en el mundo de la conservación para superar los retos que la biodiversidad mundial enfrenta actualmente.

Fuentes:

Bebber, D. P., Marriott, F. H. C., Gaston, K. J., Harris, S. A., & Scotland, R. W. (2007). Predicting unknown species numbers using discovery curves. Proceedings. Biological Sciences, 274(1618), 1651–1658. doi:10.1098/rspb.2007.0464

Bergh O, Børsheim KY, Bratbak G & Heldal M. 1989. High abundance of viruses found in aquatic environments. Nature 340:467-468.

Bonnet, X., Shine, R., & Lourdais, O. (2002). Taxonomic chauvinism. Trends in Ecology & Evolution, 17(1), 1–3. doi:10.1016/s0169-5347(01)02381-3

Bradley DJ. Martiny JBH. 2007. Microbial Biodiversity. In Encyclopedia of Biodiversity S. Levin, ed.; Elsevier Press; Vol. 2, pp 1-9.

Chapman, A.D. (2009) Numbers of Living Species in Australia and theWorld, (2nd edn), Australian Biodiversity Information Services

Ceballos, G., & Ehrlich, P. R. (2023). Mutilation of the tree of life via mass extinction of animal genera. Proceedings of the National Academy of Sciences, 120(39), e2306987120.

Engel, M. S., Ceríaco, L. M. P., Daniel, G. M., Dellapé, P. M., Löbl, I., Marinov, M., Reis, R. E., Young, M. T., Dubois, A., Agarwal, I., Lehmann A., P., Alvarado, M., Alvarez, N., Andreone, F., Araujo-Vieira, K., Ascher, J. S., Baêta, D., Baldo, D., Bandeira, S. A., … Zacharie, C. K. (2021). The taxonomic impediment: a shortage of taxonomists, not the lack of technical approaches. In Zoological Journal of the Linnean Society (Vol. 193, Issue 2, pp. 381–387). Oxford University Press (OUP). https://doi.org/10.1093/zoolinnean/zlab072

Erwin, T. L. (1982). Tropical forests: Their richness in Coleoptera and other Arthropod species. The Coleopterists’ bulletin, 36(1), 74–75. http://www.jstor.org/stable/4007977

Gaston, K. J. (1992). Regional numbers of insect and plant species. Functional ecology, 6(3), 243. doi:10.2307/2389513

Gaston, K. J. (1996). Species-range-size distributions: patterns, mechanisms and implications. Trends in Ecology & Evolution, 11(5), 197–201. doi:10.1016/0169-5347(96)10027-6

Gaston, K. J., & May, R. M. (1992). Taxonomy of taxonomists. Nature, 356(6367), 281–282. doi:10.1038/356281a0

Hodkinson, I. D., & Casson, D. (1991). A lesser predilection for bugs: Hemiptera (Insecta) diversity in tropical rain forests. Biological Journal of the Linnean Society. Linnean Society of London, 43(2), 101–109. doi:10.1111/j.1095-8312.1991.tb00587.x

ICTV, 2019 (International Committee on Taxonomy of Viruses), Taxonomy Release #35: 2019. The new 2019 ICTV taxonomy and the new Master Species List #35. available online at https://ictv.global/taxonomy

Lees, A. C., & Pimm, S. L. (2015). Species, extinct before we know them? Current Biology: CB, 25(7), 969. doi:10.1016/j.cub.2015.03.00

Locey, K. J., & Lennon, J. T. (2016). Scaling laws predict global microbial diversity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 113(21), 5970–5975. doi:10.1073/pnas.1521291113

Microbiology by numbers. (2011). Nature Reviews. Microbiology, 9(9), 628–628. doi:10.1038/nrmicro2644

Mora, C., Tittensor, D. P., Adl, S., Simpson, A. G. B., & Worm, B. (2011). How many species are there on earth and in the ocean? PLoS Biology, 9(8), e1001127. doi:10.1371/journal.pbio.1001127

Sandifer, P. A., Sutton-Grier, A. E., & Ward, B. P. (2015). Exploring connections among nature, biodiversity, ecosystem services, and human health and well-being: Opportunities to enhance health and biodiversity conservation. Ecosystem Services, 12, 1–15. doi:10.1016/j.ecoser.2014.12.007

Suttle CA. 2007. Marine viruses — major players in the global ecosystem. Nature Reviews Microbiology 5:801-812.

Suttle CA. 2013. Viruses: unlocking the greatest biodiversity on Earth. Genome 56:542-544. doi:10.1139/gen-2013-0152

Telenius, A. (2011). Biodiversity information goes public: GBIF at your service. Nordic Journal of Botany, 29(3), 378–381. doi:10.1111/j.1756-1051.2011.01167.x

LOS AUTORES:

• Jorge Andrés Buelvas Soto. Doctorado en Ciencias en Ecología y Biotecnología, Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada (INBIOTECA), Universidad Veracruzana, Xalapa. 
• Jorge Galindo González. Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada (INBIOTECA), Universidad Veracruzana, Xalapa.

¡Publica con nosotros!

Tus ideas en línea es un espacio de Ciencia UNAM abierto a la participación de estudiantes, investigadores, profesores y profesionales creativos, interesados en compartir sus productos para la divulgación de la ciencia.