Es más probable que se encuentren híbridos de dos pájaros cantores comunes de América del Norte, el carbonero de montaña y el carbonero de cabeza negra, en lugares donde los humanos han alterado el paisaje de alguna manera, según una nueva investigación de la Universidad de Colorado en Boulder.
Publicado hoy en Biología del cambio globales el primer estudio que correlaciona positivamente la hibridación en cualquier especie con los cambios en el paisaje causados por los humanos, y el primero en examinar esta relación en toda la gama de una especie, que abarca casi todo el oeste de América del Norte.
El documento también contradice una suposición de larga data de que estas dos aves rara vez se hibridan, encontrando en cambio que los híbridos de carbonero de montaña y de cabeza negra (identificados mediante herramientas genéticas) ocurren en los Estados Unidos y Canadá.
«Estas son aves comunes. Si vas a cualquier parte de América del Norte, encontrarás un carbonero», dijo Kathryn Grabenstein, autora principal del estudio y asociada postdoctoral en ecología y biología evolutiva. «Y lo que estamos descubriendo ahora es que si ves un carbonero en un lugar donde viven carboneros de montaña y de cabeza negra, probablemente sean al menos un poco híbridos de carboneros».
La hibridación, el entrecruzamiento de especies estrechamente relacionadas para producir descendientes de ascendencia mixta, es común en el desarrollo de la vida en la Tierra y se cree que es especialmente importante en la evolución de las plantas. Este nuevo análisis de los pájaros cantores se suma al creciente cuerpo de evidencia de que la hibridación también es bastante relevante dentro de la evolución de los vertebrados.
Perturbación humana
Lo que este estudio no puede decir es por qué estos híbridos de carboneros son más comunes en lugares donde los humanos han cambiado el paisaje, pero es el primero de su tipo en examinar esta correlación separada del cambio climático.
El cambio climático a menudo cambia el rango de una especie, donde vive, deambula o migra, poniendo en contacto especies que normalmente no interactuarían, lo que puede conducir a la hibridación. Por el contrario, este estudio analizó dos especies relacionadas cuyos rangos ya se superponen y se centró en la variable de «perturbación» humana, como la construcción de ciudades, la limpieza de tierras, la plantación de árboles, la creación de embalses y la contaminación acústica.
De esta forma, los investigadores podrían examinar exclusivamente si los cambios en la estructura física del medio ambiente afectan las interacciones entre dos especies que ya están en el mismo lugar.
«No está poniendo nuevas especies en contacto entre sí, está cambiando las reglas de negociación entre ellas», dijo Grabenstein.
Por ejemplo: Aquí en Front Range, lo que alguna vez fue una sabana de pino ponderosa con árboles de hoja caduca a lo largo de los ríos se ha transformado en un bosque urbano. Este cambio no es necesariamente bueno o malo, dijo Grabenstein, pero el objetivo de la investigación es ayudar a comprender qué significan estos cambios en la tierra y el agua por parte de los humanos para estas especies.
«¿Cuáles son las consecuencias de las formas en que modificamos el paisaje? Lo pensamos principalmente en términos de pérdida de hábitat, no necesariamente en términos de modificaciones de interacción de especies», dijo Scott Taylor, coautor del estudio y profesor asociado de ecología y Biología evolucionaria. «Este documento cambia increíblemente nuestra comprensión de este sistema».
10 años en la fabricación
Investigaciones publicadas anteriormente por Grabenstein y Taylor encontraron ejemplos de varias especies que se hibridan a raíz de la alteración de los hábitats por parte de los humanos, pero querían documentar un ejemplo claro de que esto ocurre en un amplio rango geográfico. Con base en las observaciones locales de posibles híbridos de carboneros de montaña y de cabeza negra en varios pueblos y ciudades de todo el oeste, se dieron cuenta de que estas dos especies serían buenas candidatas para un estudio.
Se estima que los carboneros de montaña y de cabeza negra se separaron de un ancestro común hace más de 2 millones de años, pero aún se superponen en muchas áreas del oeste de los EE. UU., incluidas las Montañas Rocosas. Los carboneros de cabeza negra tienen la cabeza negra, un borde blanco en las alas y tienden a ser de un color más beige o canela en los costados. Los carboneros de montaña, por el contrario, son más grises, tienen grandes cejas blancas y no tienen un borde blanco en las alas. Los híbridos de la primera generación a menudo tienen un poco de ambos: cejas finas y blancas, coloración beige en los costados y algunos bordes blancos en las alas.
Para probar su hipótesis sobre estas aves, los investigadores recopilaron datos de observación de eBird, un sitio de observación de aves en línea, y muestras de ADN de 196 carboneros de cabeza negra y 213 carboneros de montaña en 81 sitios en América del Norte, recopilados durante la última década por los coautores Ken Otter de la Universidad del Norte de Columbia Británica y Theresa Burg de la Universidad de Lethbridge. Encontraron una correlación positiva y significativa entre los híbridos de estas dos especies y las áreas donde los humanos han perturbado su hábitat de alguna forma, además de que los carboneros de cabeza negra se encuentran con más frecuencia en estas áreas perturbadas que los carboneros de montaña.
Este estudio también es una señal positiva para la ciencia. La secuenciación del ADN de 409 aves es un gran estudio: hace solo una década, un estudio de este tamaño podría no haber sido posible debido a la gran cantidad de tiempo y dinero que habría requerido. A medida que el precio de la secuenciación del ADN se ha reducido drásticamente y la ejecución de muestras se ha vuelto más eficiente, estas herramientas genómicas precisas se han vuelto más accesibles para más investigadores, lo que les permite mejorar nuestra comprensión de cómo los humanos impactan la biodiversidad a nivel genético.
El futuro de la hibridación
Sin embargo, es poco probable que esta hibridación conduzca a la creación de una nueva especie de carbonero. Es probable que las hembras híbridas de padres carboneros de cabeza negra y carboneros de montaña sean estériles, pero pueden sobrevivir. Sin embargo, los machos híbridos con un progenitor de cada especie pueden reproducirse y parecen hacerlo predominantemente con carboneros de cabeza negra.
Hace que estudiar la hibridación sea como tratar de dar en un blanco en movimiento, dijo Grabenstein, pero aún queda mucho por aprender de la variación genética dentro de los diferentes miembros de una especie.
Esta investigación de pájaros cantores también informará al estudio local de Boulder Chickadee, fundado por Grabenstein y Taylor. Trabajando con los terratenientes locales y los municipios donde viven y anidan estas aves, los investigadores continuarán examinando las razones por las que estas aves se están hibridando.
Pero por ahora, no hay necesidad de quitar los comederos para pájaros o las cajas para pájaros, dijo Grabenstein.
«Es difícil decir si esta hibridación es buena o mala, pero está ocurriendo y solo entenderemos los impactos a través de un estudio continuo», dijo Taylor, también director de la Estación de Investigación de Montañas de CU Boulder y miembro del Instituto del Ártico y los Alpes. Investigación (INSTAAR). «Ciertamente es algo a considerar al pensar en el futuro de algunas de estas aves con las que estamos muy familiarizados en nuestros patios traseros».
Otros autores de esta publicación incluyen a Ken Otter de la Universidad del Norte de Columbia Británica y Theresa Burg de la Universidad de Lethbridge.
