Científicos destacados argumentan la falta de considerar la biomecánica

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Un equipo de científicos ha encontrado una forma más precisa de predecir los efectos del cambio climático en plantas y animales y si algunos sobrevivirán.

Con frecuencia, los ecólogos evalúan la idoneidad de un organismo para el clima cuantificando sus rasgos funcionales.

«Estas son propiedades físicas que se pueden medir: altura, diámetro, el grosor de un árbol», dijo Tim Higham, biólogo de UC Riverside. «Creemos que se necesita más información para comprender cómo responderán los seres vivos a un mundo cambiante».

El equipo, dirigido por Higham, describe un modelo alternativo para los investigadores en un artículo publicado hoy en la revista. Tendencias en ecología y evolución.

Este nuevo modelo incorpora los rasgos funcionales de un organismo y variables ambientales, como la temperatura, la estructura del hábitat y la velocidad del viento o el agua con la que interactúa un organismo. El equipo llama a estos «modelos ecomecánicos».

A medida que los océanos suban, llegarán tormentas severas tierra adentro. Es probable que la intensidad de los huracanes y la proporción de huracanes que alcanzan niveles muy intensos aumenten con el cambio climático. Como resultado, Higham afirmó que los fluidos ejercerán mayores fuerzas sobre cualquier cosa en su camino. Estas fuerzas pueden hacer que los organismos enraizados, como los árboles, se rompan o desarraiguen.

«Si mide los rasgos funcionales de un árbol y conoce la velocidad del viento, puede predecir cuánta desviación ocurrirá», dijo Higham. «A ciertas velocidades del viento, el árbol podría caer».

La forma en que el viento dispersa las semillas, o la forma en que los insectos y las aves vuelan frente a los vientos fuertes, puede afectar potencialmente su aptitud física. Al considerar el destino de los seres vivos, la física que gobierna cómo se mueven por el espacio es otro factor importante en esta nueva estructura. En este sentido, los modelos ecomecánicos no se limitan a comprender los impactos del cambio climático.

«Pueden ayudar a los científicos a comprender los patrones evolutivos y cómo los animales interactúan de manera diferente con su entorno a medida que crecen», dijo Higham.

Las condiciones ambientales pueden afectar la forma en que algunos animales se adhieren a las superficies. Por ejemplo, los geckos pueden usar su popular sistema adhesivo para adherirse a superficies lisas. Sin embargo, el mundo real a menudo no es fluido. Por lo tanto, comprender cómo se adhieren los geckos requiere el conocimiento tanto de los rasgos funcionales del animal como de la textura del entorno, por ejemplo.

Para facilitar el uso de este modelo por muchos tipos diferentes de científicos, el equipo de investigación insta a la expansión de bases de datos en línea disponibles gratuitamente en las que los rasgos funcionales de los organismos se han descrito de manera uniforme y estandarizada.

Este trabajo tomó años de trabajo, producto de un equipo financiado por la National Science Foundation. El equipo está formado por 24 científicos de la Universidad Estatal de Arizona; Colegios de Claremont; Universidad de Columbia Britanica; Universidad de Illinois, Universidad de Clark; la Universidad de Calgary, la Universidad Estatal del Norte de Río de Janeiro, Brasil; Universidad de Rutger; Universidad de Waterloo en Ontario, Canadá; Universidad de Washington; Universidad George Washington; Universidad Trinity; Universidad de Berkeley; Universidad de Cornell; Towson University y el Museo Americano de Historia Natural.

Muchos de los profesores participantes se identifican a sí mismos como miembros de grupos subrepresentados en ciencia. «Incluir a la facultad al principio de la carrera y con una diversidad de antecedentes y experiencias fue de suma importancia para nosotros cuando creamos el grupo de trabajo», dijo Lara Ferry, bióloga y profesora presidenta de la Universidad Estatal de Arizona. «Sabemos que los mejores resultados provienen de las contribuciones colectivas de muchas perspectivas diferentes».

Si estas recomendaciones se adoptan ampliamente, el equipo de investigación cree que habrá impactos profundos en múltiples áreas de la biología.

«El uso de modelos ecomecánicos puede ayudarnos a comprender las reglas de la vida», dijo Higham.

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