La teoría de Darwin sobre la especiación, el proceso por el cual nuevas especies emergen de las existentes, se refería al proceso por el cual la flora y la fauna se adaptan a sus ambientes.
Pero hay más en el planeta Tierra que plantas y animales individuales. Son parte de un vasto ecosistema, piense en todos los miembros de un arrecife de coral o una selva tropical, destruido y renacido muchas veces en la historia de la Tierra.
Durante mucho tiempo se pensó que la destrucción de los ecosistemas y el renacimiento subsiguiente eran un caso de causa y efecto bien definidos. A medida que ocurre una extinción, nuevas especies surgen de las cenizas y llenan el vacío.
Ahora, por primera vez, un equipo de investigadores en ciencias de la vida y de la tierra de todo el mundo ha utilizado el aprendizaje automático para examinar cantidades masivas de información sobre cómo se desarrolla la vida en nuestro planeta. Lo que descubrieron desafía lo que creíamos saber sobre las extinciones, el renacimiento de los ecosistemas y la aparición de especies.
Los hallazgos del grupo también tienen implicaciones para la medicina.
¿Qué son las extinciones masivas?
En una extinción masiva, una gran cantidad de especies mueren en un período de tiempo relativamente corto. Como dice National Geographic, “En un puñado de veces en los últimos 500 millones de años, 75 [percent] a más del 90 por ciento de todas las especies de la Tierra han desaparecido en un abrir y cerrar de ojos geológico “.
Los “Cinco Grandes” fueron las extinciones más grandes.
Ordovícico-Silúrico, hace 440 millones de años.
Devónico, hace 365 millones de años.
Pérmico-Triásico, hace 250 millones de años.
Triásico-Jurásico, hace 210 millones de años.
Cretácico-Terciario, hace 65 millones de años.
¿Cómo ayuda el aprendizaje automático?
IBM, líder de la industria, define el aprendizaje automático como “una rama de la inteligencia artificial (IA) centrada en la creación de aplicaciones que aprenden de los datos y mejoran su precisión con el tiempo sin estar programadas para hacerlo”. Estas aplicaciones, llamadas algoritmos, están “‘entrenadas’ para encontrar patrones y características en cantidades masivas de datos con el fin de tomar decisiones y predicciones basadas en datos nuevos”. Para este estudio, el algoritmo de los investigadores analizó más de un millón de fósiles de una base de datos pública, que cubre más de 200.000 especies, para rastrear cómo ocurrieron las extinciones y la vida posterior.
“Algunos de los aspectos más desafiantes de la comprensión de la historia de la vida son las enormes escalas de tiempo y el número de especies involucradas”, dijo la autora principal Jennifer Hoyal Cuthill, PhD, en un comunicado de prensa. “Las nuevas aplicaciones de aprendizaje automático pueden ayudar al permitirnos visualizar esta información … podemos, por así decirlo, tener quinientos millones de años de evolución en las palmas de nuestras manos y obtener nuevos conocimientos de lo que vemos “.
Reescribiendo la historia
En el modelo convencional, las extinciones masivas son parte de un proceso llamado “destrucción creativa”. Luego, muchas especies nuevas emergen en una explosión llamada “radiación”. Uno de los más conocidos fue el surgimiento de los mamíferos después de la desaparición de los dinosaurios durante la extinción Cretácico-Terciario.
Lo que los investigadores encontraron, sin embargo, fue que “las radiaciones masivas y las extinciones comparables solo rara vez se acoplaron en el tiempo, refutando la idea de una relación causal entre ellas”. De hecho, los investigadores encontraron lo que ellos llaman “creación destructiva”, evidencia de que las radiaciones pueden causar cambios importantes en el ecosistema. La tasa de renovación de especies, cuánto tiempo pasa antes de que la mayoría de las especies hayan sido reemplazadas por otras nuevas, se aceleró tanto con extinciones masivas como con radiaciones masivas.
Los científicos notaron que el período Cuaternario, que comenzó hace 6 millones de años y continúa hoy, ya ha experimentado cambios masivos en el clima a medida que comienzan y terminan las edades de hielo. Ahora, la llamada Sexta Extinción, “causada principalmente por la actividad humana, incluida la caza y los cambios en el uso de la tierra causados por la expansión de la agricultura”, está “erosionando la biodiversidad que ya estaba alterada”.
¿Por qué importa esto?
Razón # 1
La biodiversidad juega un papel importante pero subestimado en la medicina. La OMS dice que “la pérdida de biodiversidad puede limitar el descubrimiento de tratamientos potenciales para muchas enfermedades y problemas de salud”. Solo este año, los investigadores encontraron pistas tentadoras sobre cómo luchar contra Covid-19 al analizar el sistema inmunológico de animales como llamas y tiburones.
El Dr. Cuthill le dijo a Phys.org que, “Cada extinción que ocurre en nuestro reloj borra una especie que puede haber existido durante millones de años hasta ahora, lo que dificulta que el proceso normal de creación de nuevas especies reemplace lo que se está perdiendo. “
Probablemente hayas oído hablar de los pájaros dodo y las palomas migratorias como ejemplos comunes de extinciones provocadas por el hombre. Según un estudio de 2008 publicado en la Revista del Instituto Nacional del Cáncer, “las tasas de extinción actuales son al menos 100 a 1,000 veces más altas que las tasas de fondo naturales” y 15,000 hierbas medicinales están en riesgo. Incluso antes de la industrialización, se cree que la actividad humana ha destruido plantas valiosas como la legendaria droga romana silphium.
Razón # 2
La Agencia de la ONU para los Refugiados ha llamado al cambio climático “la crisis que define a nuestro tiempo” debido a su impacto sobre dónde y cómo las personas – y por extensión, otras formas de vida – pueden seguir viviendo. Una extensa investigación muestra que el cambio climático puede acelerar las extinciones muchas veces. Un estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences afirma que “el cambio climático puede ser una gran amenaza para la biodiversidad en los próximos 100 años”, con hasta un 44% de las plantas encuestadas en un área que ya están experimentando extinciones locales. Otro estudio identificó cientos de especies en riesgo.
Hasta ahora, el ecosistema ha sido capaz de autocorregirse después de extinciones y radiaciones masivas, pero la escala de tiempo en la que esto ocurre es asombrosa. Según el comunicado de prensa del estudio de Nature, después de la Sexta Extinción, “los autores sugieren que tomará al menos 8 millones de años volver al promedio a largo plazo de 19 millones de años”.
El llevar a casa
Los movimientos de protección ambiental han ganado fuerza en las últimas dos décadas, pero pocas personas aprecian el costo que las extinciones pueden tener en el avance médico. Los nuevos hallazgos son un recordatorio aleccionador de que los efectos del cambio climático y las extinciones provocadas por el hombre podrían ser incluso más duraderos y más difíciles de revertir de lo que pensamos.
Sean Marsala es un escritor sobre temas de salud que vive en Filadelfia, Pensilvania. Apasionado de la tecnología, por lo general se le puede encontrar leyendo, navegando por Internet y explorando mundos virtuales.
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