Bosques, especialmente los bosques tropicales, son el hogar de miles de especies de árboles, a veces decenas a cientos de especies de árboles en el mismo bosque, un nivel de biodiversidad que los ecologistas han luchado por explicar. En un nuevo estudio publicado en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) , Los investigadores del Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA) y sus colegas en Australia ahora están proporcionando un primer modelo que aclara los mecanismos ecológicos y evolutivos que subyacen a estos patrones naturales.

"Los bosques en particular y la vegetación en general son fundamentales para comprender la biodiversidad terrestre, servicios de ecosistema, y dinámica del carbono, "dice el Director del Programa de Evolución y Ecología de IIASA, Ulf Dieckmann. Las plantas forestales crecen a diferentes alturas y a diferentes velocidades, con los árboles más altos absorbiendo la mayor cantidad de luz solar, y árboles y arbustos más cortos que se las arreglan con los niveles más bajos de luz solar que se filtra a través del dosel. Estas especies tolerantes a la sombra de crecimiento lento vienen en una cantidad inesperadamente grande de variedades; de hecho, mucho más de lo que los modelos ecológicos han podido explicar hasta ahora.

La teoría ecológica tradicional sostiene que cada especie de este planeta ocupa su propio nicho, o medio ambiente, donde puede prosperar de forma única. Sin embargo, identificar nichos separados para todas y cada una de las especies ha sido difícil, y bien puede ser imposible, especialmente por la plétora observada de árboles tropicales tolerantes a la sombra. Esto plantea la pregunta fundamental:¿son realmente siempre necesarios nichos separados para la coexistencia de especies?

En el nuevo estudio, los investigadores combinaron la fisiología de los árboles, ecología, y evolución para construir un nuevo modelo en el que las especies arbóreas y sus nichos coevolucionan en mutua dependencia. Si bien los modelos anteriores no habían podido predecir una alta biodiversidad de especies tolerantes a la sombra para coexistir durante largos períodos de tiempo, el nuevo modelo demuestra cómo las diferencias fisiológicas y la competencia por la luz conducen naturalmente a un gran número de especies, como en la naturaleza. Al mismo tiempo, el nuevo modelo muestra que las especies de árboles intolerantes a la sombra de rápido crecimiento evolucionan para ocupar nichos estrechos y bien separados, Considerando que las especies de árboles tolerantes a la sombra de crecimiento lento han evolucionado para ocupar un nicho muy amplio que ofrece suficiente espacio para que coexista todo un continuo de diferentes especies, nuevamente, tal como se observa en la naturaleza.

Proporcionar una comprensión más completa de los ecosistemas forestales, el modelo resultante puede resultar útil para los investigadores que trabajan en el cambio climático y la ordenación forestal. Dieckmann dice:"Esperamos que este trabajo resulte en una mejor comprensión de los impactos humanos en los bosques, incluida la extracción de madera, control de fuego, fragmentación del hábitat, y cambio climático ".