Las interacciones ecológicas son como una danza fluida en la naturaleza, en constante movimiento, a veces suave y sincronizada, a veces vigorosa y desafiante, mostrando que los hilos del cambio tejen la armonía de la vida a lo largo del tiempo y el espacio. Una forma de observar tales interacciones ecológicas es a través del llamado "redes de interacción. Redes de interacción Representan las interacciones complejas entre diferentes especies dentro de una comunidad, donde las especies son nodos, y estos están vinculados entre sí si se sabe que interactúan. Por tanto, el uso de redes ecológicas permite visualizar interacciones –como las que existen entre las plantas y sus polinizadores– y calcular una serie de métricas que ayudan a los investigadores a comprender cómo se ensamblan las comunidades y qué tan vulnerables son.

Tradicionalmente, los ecólogos estudiaban estas redes de interacción como si fueran entidades estáticas: tomaban muestras durante un período específico y asumían que esta selección de interacciones ecológicas representaba el pasado, el presente y el futuro de las interacciones en un sitio determinado. Sin embargo, sabemos que las interacciones ecológicas rara vez se comportan de esta manera; Al igual que las especies, varían a lo largo del tiempo y el espacio. Esto nos resulta evidente ya que, según la época del año, vemos que sólo algunos insectos están activos y que algunas plantas tienen flores. Aún así, si visitamos otro lugar o incluso el mismo sitio en otra época del año, encontraremos otras especies interactuando. Por lo tanto, los investigadores han estado buscando formas de incorporar estas dinámicas al estudio de las redes ecológicas, considerando que comprender estos cambios es crucial para predecir y gestionar la biodiversidad en nuestro mundo, especialmente en tiempos de cambio climático.

Teniendo esto en cuenta, Dra. Sandra Hervías-Parejo y sus colaboradores llevaron a cabo un estudio intrigante que empleó un método innovador redes de interacción multicapa acercarse a eso explica variaciones simultáneas a través del tiempo y el espacio. Estas redes incorporan múltiples capas de interacciones, lo que explica las diferencias en la abundancia de especies a lo largo del tiempo y el espacio. Los nodos y los bordes todavía están presentes en estas redes, pero están divididos en capas separadas, que representan diferentes tipos de interacciones. Estas capas se pueden utilizar para representar diversas formas de contactos, ubicaciones espaciales, subsistemas o puntos en el tiempo. Las conexiones entre nodos dentro de la misma capa se denominan conexiones intracapa, mientras que las conexiones entre nodos en diferentes capas son conexiones entre capas. Este nuevo enfoque es muy prometedor para estudiar las interacciones ecológicas, ya que reconoce que dichas interacciones no ocurren de forma aislada dentro de un ecosistema, sino que coexisten simultáneamente.

Diagrama que muestra dos tipos de redes de interacción, una de una sola capa y otra de múltiples capas. En la red multicapa, cada cuadrado de líneas de puntos equivale a una capa, en este caso, las diferentes estaciones del año. Las líneas curvas negras que conectan la misma especie entre las capas corresponden a conexiones entre capas, mientras que las líneas grises y rectas representan conexiones dentro de las capas. La figura utiliza iconos de dominio público de filópico. 

Durante la primavera de 2021, los autores realizaron cinco trabajos de campo consecutivos (de marzo a julio de 2021) en tres hábitats diferentes de la isla de Menorca en el mar Mediterráneo. Seleccionaron tres sitios en la isla con tres hábitats diferentes y registraron interacciones entre plantas y polinizadores. Además, realizaron recuentos de flores en plantas individuales para estimar la cantidad de flores abiertas, flores observadas y flores con las que cada insecto floral visitante entró en contacto en transectos seleccionados al azar en cada sitio de muestreo. Esto proporcionó datos valiosos para estimar la abundancia de especies de plantas y la densidad de flores en las respectivas áreas.

Paisajes típicos de la isla de Menorca. Imágenes por Martín Pfennigschmidt, Corinna schenk y Corinna schenk on Pixabay.

Basándose en los datos recopilados, los investigadores construyeron dos redes multicapa distintas: una red multicapa temporal y una red multicapa espacial. La red espacial agrupó las interacciones en tres capas (una capa para cada hábitat), mientras que la red temporal agrupó las interacciones en cinco capas (una capa para cada mes de muestreo). Estas redes les permitieron analizar las interacciones dinámicas entre especies a lo largo del tiempo y el espacio, proporcionando una comprensión integral de las relaciones ecológicas en el ecosistema estudiado.

Uno de los hallazgos más fascinantes de esta investigación es la importante rotación de especies y sus interacciones a lo largo del espacio y el tiempo. Mientras rotación de especies fue más pronunciada con el tiempo, la rotación de interacciones fue más pronunciado en el espacio. Esto significa que a lo largo del tiempo hubo un mayor cambio en las especies presentes en los diferentes períodos, mientras que las interacciones mostraron una variación más significativa al moverse entre diferentes hábitats. La rotación de especies estuvo influenciada por la presencia de especies endémicas, especies con distribución restringida y por el momento en que las plantas florecen. Por otro lado, la rotación de interacciones fue mayor en el espacio debido a diferencias en la riqueza de especies y factores abióticos entre hábitats. En otras palabras, la variación de la interacción fue más significativa cuando se compararon diferentes hábitats debido a las condiciones únicas que cada hábitat ofrecía en términos de composición de especies y factores ambientales. Esto sugiere que los polinizadores tienen adaptabilidad estratégica, ajustando sus interacciones a diferentes escenarios ecológicos.

El estudio también reveló que la contribución de las plantas y los polinizadores a la estructura de la red varía según el componente considerado. Si bien las especies de plantas desempeñaron un papel crucial en el mantenimiento de la cohesión de las redes espaciales, la importancia de los polinizadores se correlacionó con ambas escalas. Este resultado representa, al menos en parte, que las interacciones planta-polinizador son consecuencia de encuentros aleatorios entre plantas y polinizadores. Y esto se reafirma aún más cuando observamos la versatilidad de las especies. La versatilidad de las especies de plantas está positivamente relacionada con el número de flores en la red espacial. Esto sucede porque, en entornos con recursos limitados, como las islas, los polinizadores consumen los recursos disponibles sin especializarse. Por el contrario, la versatilidad de los polinizadores está positivamente relacionada con su abundancia. Esto se debe principalmente a tres especies de abejas (andrena ovatula, Plumipes de Anthophora y Antófora subterránea) e insectos del orden Thysanoptera, que comparten el mayor número de asociaciones con otras especies, tanto en el tiempo como en el espacio, actuando como conectores espaciales y temporales en redes de interacción entre plantas y polinizadores.

El estudio también reveló que las redes temporales mostraban una mayor cantidad de módulos (es decir, grupos de especies interconectados) en comparación con las redes espaciales. Esto implica que las especies en redes espaciales pueden mantener interacciones consistentes y al mismo tiempo encontrar socios confiables en diferentes hábitats. Como resultado, desempeñan un papel vital como conectores que unen diferentes capas espaciales. Además, fue particularmente destacable la adaptabilidad tanto de las plantas como de los polinizadores en redes temporales. El intercambio de especies entre módulos en estas redes sugiere un mayor nivel de flexibilidad y resiliencia entre estos organismos, mejorando su capacidad para prosperar en diversas condiciones ambientales.

Además, la agrupación de polinizadores de diferentes grupos funcionales indica su fuerte asociación entre sí. Esto resalta la importancia de la presencia de especies específicas en diferentes hábitats y durante varios períodos de muestreo para el mantenimiento de estas redes. Estas asociaciones se extienden más allá de los meros rasgos morfológicos o relacionados con las especies y contribuyen significativamente al equilibrio ecológico y la estabilidad de estos sistemas.

Teniendo en cuenta todos estos fascinantes resultados, este estudio proporciona información valiosa sobre la naturaleza dinámica de las interacciones planta-polinizador y destaca la importancia de considerar escalas espaciales y temporales. Comprender los patrones comunes y los impulsores de estas interacciones se vuelve crucial a medida que los cambios globales continúan afectando a los ecosistemas. Estos hallazgos enfatizan que los períodos de floración cortos pueden limitar la disponibilidad de socios para las plantas y los polinizadores, ya que el tiempo es un tema importante para el encuentro entre dos posibles socios de interacción, y esto puede conducir a una reproducción reducida si los polinizadores no están disponibles durante ese tiempo.

Sin embargo, la notable flexibilidad observada al cambiar de pareja en la interacción sugiere un cierto nivel de adaptabilidad. Queda por ver cómo el volumen de interacción y el recableado afectan las consecuencias ecológicas y si las especies experimentan otros efectos adversos. En el futuro, esta investigación enfatiza la necesidad de considerar las diferencias espaciotemporales en el uso de recursos para mejorar nuestra comprensión de las interacciones mutualistas. Al profundizar nuestra comprensión de estas dinámicas, podemos conservar y proteger mejor las redes vitales de polinizadores de plantas y los ecosistemas que sustentan, asegurando la resiliencia de la orquesta natural que alimenta nuestro planeta.

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Hervías‐Parejo, S., Colom, P., Beltran Mas, R., E. Serra, P., Pons, S., Mesquida, V., & Traveset, A. (2023). Variación espacio-temporal en las interacciones entre plantas y polinizadores: un enfoque de red multicapa. Oikos, e09818. https://doi.org/10.1111/oik.09818

Traducción al portugués por Víctor HD Silva.

Victor HD Silva es un biólogo apasionado por los procesos que dan forma a las interacciones entre plantas y polinizadores. Actualmente se centra en comprender cómo la urbanización influye en las interacciones entre plantas y polinizadores y cómo hacer que las áreas verdes urbanas sean más amigables para los polinizadores. Para más información, síguelo en Twitter: @otro_VDuarte