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Perspectivas históricas de la extinción
Extinciones del pasado geológico como herramienta para entender la extinción
contemporánea
Rodrigo A. Medellín y Rodolfo Dirzo
Esquema conceptual del módulo:• I. Qué son las extinciones
– Definición– Cuándo se considera que una especie está extinta
• II Caracterización de los pulsos geológicos de extinción– Evidencia disponible para evaluar los pulsos geológicos de extinción– Los pulsos del fanerozoico– Tiempos de recuperación– Factores determinantes identificados o hipotéticos para explicar cada pulso– Selectividad e implicaciones posteriores de las extinciones
• III Extinciones contemporáneas:– Especies extintas 1600-presente– Cuántas y en dónde– Breve identificación de las causas– El caso de México
• IV El presente: es o no el sexto pulso de extinción?– Enfoques para estimar la extinción contemporánea:Biogeografía de Islas y Tiempos Característicos de Extinción (CET)
• V Reflexiones sobre la extinción contemporánea con base en el pasado
Esquema conceptual del módulo:• I. Qué son las extinciones
– Definición– Cuándo se considera que una especie está extinta
• II Caracterización de los pulsos geológicos de extinción– Evidencia disponible para evaluar los pulsos geológicos de extinción– Los pulsos del fanerozoico– Tiempos de recuperación– Factores determinantes identificados o hipotéticos para explicar cada pulso– Selectividad e implicaciones posteriores de las extinciones
• III Extinciones contemporáneas:– Especies extintas 1600-presente– Cuántas y en dónde– Breve identificación de las causas– El caso de México
• IV El presente: es o no el sexto pulso de extinción?– Enfoques para estimar la extinción contemporánea:Biogeografía de Islas y Tiempos Característicos de Extinción (CET)
• V Reflexiones sobre la extinción contemporánea con base en el pasado
EXTINCIONES EN EL PASADO GEOLÓGICO
• Utilidad para Evaluar/Interpretar las Posibles Extinciones Contemporáneas
• Efectos / Consecuencias sobre la Evolución e Historia de la vida en la Tierra
Por lo tanto, los procesos de extinción han sido, al menos, tan comunes como los de especiación
Se estima que han existido ca. 4 mil millones de especies en el pasado geológico:
Virtualmente TODAS las especies que han existido SE HAN EXTINGUIDO
Sin embargo, hoy existen más especies que en ningún otro momento
EXTINCIONES EN EL PASADO GEOLÓGICO
Determinación de la extinción
•Cuando muere la última pareja?
• Cuando quedan 50 individuos?
• Cuando M>N como cte?
PERO: Hay problemas para determinar si una especieestá extinta; las especies son poco conocidas.
Cuándo determinamos que una especie está extinta?
• Solenodon cubanus (almiquí)
• Catagonus wagneri (Pecarí del Chaco)
• Trichocichla rufa (mosquero de patas largas)
• Myotis planiceps (murciélago cabeza plana)
Especies “extintas”
Fiji
Cuitlacoche de Cozumel, Toxostoma guttatum
1995: Huracán Gilberto2000: “extinto”2004: Varios avistamientos2009: ???
Flash informativo: otro que andaba de parranda
Declarado extinto en jun 2007Vuelto a hallar 2 meses despuésen un video de turistas
Lipotes vexillifer
Myotis planiceps Baker 1953
• Una de las especies de murciélagos más recientemente descritas
• Sólo 3 individuos conocidos para la ciencia:– El ejemplar tipo de Coahuila (Junio 1952)
– Uno más en Sept 1966 de Nuevo León
– Otro en Julio 1970 de Zacatecas
• Microendémico a NE Mexico• Una de las distribuciones de
murciélagos más pequeñas del mundo
Ningún ejemplar desde entonces
1996: IUCN declara la
extinción de la especie
El redescubrimiento!!• En junio de 2004:• Visitas a la localidad típica• Ocho individuos en dos localidades después de 34 años
de ausencia (mas otros dos en una tercera localidad• Con la nueva evidencia, generamos fondos para nuevas
actividades
Foto localidad 12100 m asl
2900 m asl
3100 m asl
Verano de 2005:
• 2 hembras capturadas y equipadas con radios LB-2N Holohil radios (0.3 g)
• En una sola Yucca más de 100 hembras preñadas y lactando en un refugio de maternidad
Preguntas actuales:
• Requerimientos de habitat• Formarán colonias de
“swarming” a fines del verano/otoño? En dónde?
• En dónde están hibernando?• Dónde están los machos?
… y el almiquí?
“Alejandrito”, hallado en septiembre de 2003
Last seen: 1989 (EX). Costa Rica Last seen: 1980 (EX). Australia Last seen: 1914 (CR). Colombia
Last seen: 1984 (DD) Guatemala
Last seen: 1984 (VU) Rwanda/Congo
Last seen: 1995 (CR) Ecuador
Last seen: 1909 (DD) Tajikistan
Last seen: 1990 (CR) Venezuela
Last seen: 1955(EX) Israel
Last seen: 1950’s(EN) Indonesia/Malasia (Borneo)
19741999
2003
Desde 1861: 37 individuos observadosAmenazas: exóticos y deforestación
• Guacamaya de Spix (Cyanopsitta spixii)
• Lobo mexicano (Canis lupus baileyi)
• Muchos peces del desierto
La dificultad para definir la extinción en el medio silvestre
-3 individuos en libertad en 1986.-1987 uno capturado ilegalmente y otro en 1988. -1990 otro macho, fue localizado. Se apareó con una hembra de la guacamaya de Illiger (Ara maracana). -Se reemplazaron los huevos infértiles con huevos fértiles de cautiverio, pero la hembra (de la otra especie) desapareció. -El último individuo libre de la guacamaya de Spix desapareció en diciembre de 2000. (EW)-2002: 60 individuos adultos en cautiverio en Brasil, Filipinas y otros sitios
Guacamaya de Spix: extinta (W) en 2000
• Las tres amenazas más importantes identificadas para esta especie:– Cacería => alimento,– las abejas africanizadas– captura para el comercio de aves de ornato.
• Dado que estas amenazas continúan operando, la especie continúa siendo considerada extinta en el medio silvestre (y por ende inoperante en su ecosistema).
• Plantas en muy baja densidad
y habitats fragmentados o sin
vectores genéticos
• Animales que han perdido a
sus presas
Muertos vivientes y extinciones latentes
Ejercicio sobre características de las especies en riesgo
• Una especie es reemplazada por otra que es su sucesor filogenético
– Ejemplos:• Caballos
• Numerosos casos de plantas
Pseudoextinción de cronoespecies
Esquema conceptual del módulo:• I. Qué son las extinciones
– Definición– Cuándo se considera que una especie está extinta
• II Caracterización de los pulsos geológicos de extinción– Evidencia disponible para evaluar los pulsos geológicos de extinción– Los pulsos del fanerozoico– Tiempos de recuperación– Factores determinantes identificados o hipotéticos para explicar cada pulso– Selectividad e implicaciones posteriores de las extinciones
• III Extinciones contemporáneas:– Especies extintas 1600-presente– Cuántas y en dónde– Breve identificación de las causas– El caso de México
• IV El presente: es o no el sexto pulso de extinción?– Enfoques para estimar la extinción contemporánea:Biogeografía de Islas y Tiempos Característicos de Extinción (CET)
• V Reflexiones sobre la extinción contemporánea con base en el pasado
·Extinciones aglutinadas: MASIVAS
·Extinciones de menor escala: NORMALES
Base de información:
Distribución espacio/tiempo de 250 000 taxa fósiles
Las extinciones muestran un patrón temporalcon dos variantes notables:
Mejor interpretación
con taxa “altos”
PULSOS GEOLÓGICOS DE EXTINCIÓN
Pobre, pero no está mal cf. Otros aspectos de la historia de la Tierra
Pulsos de extinciones geológicas
Cinco episodios Sobresalientes del Fanerozoico
En contraste, Extinciones Normales (“background”) espontáneas, de menor intensidad (reemplazo de spp.)
Fin OrdovícicoDevónico TardíoPérmico TardíoTriásico TardíoK-T (Cret - Ter)
440 m. a.365250 (96% spp)21565 (60 - 75% spp. marinas)
Patrón de longevidad de especies/clados/linajes
Sin considerar pseudoextinción de cronoespecies
Se reconocen dos tendencias fundamentales:
Extinción continua (Linear)
Probabilidad de Extinción y Tiempos Medios de Duración de Especies
Extinción discontinua (Episódica)
Datos de mayor resolución temporal
Periodos de extinción alta con estabilidad subsecuente
Debate Extinción Continua
Extinción Discontinua
vs
Cohortes de spp. de Foraminíferos
A. Continua B. Episódica
St = So e -qt
q = probabilidad de extinción de una especie por m. a.
q = 0.13 = 7.7 m.a. [duración de una especie]
Clados de organismos marinos y organismos terrestres
Patrón de longevidad de especies/clados/linajes
• Estrellas de mar/equinodermos
• Graptolitos
• Amonitas
• Angiospermas (Cenozoico)
• Mamíferos terrestres
6
1.9
1.2 - 2.0
1 - 10
0.5 - 10
longevidad estimada: 1-10 m.a. Es decir, la tasa de extinción de fondo en el pasado: 1 sp/millón de spp/año
•Cierto nivel de selectividad:
• Biotas Tropicales susceptibles (especies coralinas)
• A niveles taxonómicos altos (familias), plantas poco afectadas
• Tiempos de recuperación biológica en episodios masivos son muy grandes
Características de extinciones geológicas
Retorno a nivel original de especies en Familias de animales marinos (los mejores datos disponibles)
OrdovícicoDevónicoPérmico-Triásico
K-T (Cret - Ter)
25 x 106
3010020
Factores determinantes identificados o hipotéticos de la extinción masiva
Dos posibles causas más citadas:Cambios en el nivel marino y cambio climático (relacionados)
• La tierra parece haberse enfriado mucho durante los tres primeros episodios: glaciaciones.
• Ha habido numerosos eventos de reducción del nivel marino.• Algunos pulsos de extinción relacionados con glaciaciones, aunque otros no • Asimismo, ha habido muchos mas eventos de extinción que de cambio climatico.
Sin embargo,
Por lo tanto, la evaluación de causa y efecto ha sido difícil.
Otras causas?
Hacia el final del Mesozoico,
• En cambio, se sugiere la posibilidad de golpe de Asteroides (Álvarez et al. 1980):
• La anomalía del Iridio en el Límite K-T: enriquecimiento
Factores determinantes identificados o hipotéticos de la extinción masiva
• Eventos de impacto Asteroidal: Raros en el Fanerozoico ( ˜10/600 x 106 años)
• Se han detectado otros casos de asociación, pero aún hay gran controversia.
Pero quizás sólo cuando la biota ya se encuentra en estrés
por otras causas, tales como cambios climáticos
Factores determinantes identificados o hipotéticos de la extinción masiva
Es posible que los impactos asteroidales de este tipo SÍ han causado Extinciones Masivas
Esquema conceptual del módulo:• I. Qué son las extinciones
– Definición– Cuándo se considera que una especie está extinta
• II Caracterización de los pulsos geológicos de extinción– Evidencia disponible para evaluar los pulsos geológicos de extinción– Los pulsos del fanerozoico– Tiempos de recuperación– Factores determinantes identificados o hipotéticos para explicar cada pulso– Selectividad e implicaciones posteriores de las extinciones
• III Extinciones contemporáneas:– Especies extintas 1600-presente– Cuántas y en dónde– Breve identificación de las causas– El caso de México
• IV El presente: es o no el sexto pulso de extinción?– Enfoques para estimar la extinción contemporánea:Biogeografía de Islas y Tiempos Característicos de Extinción (CET)
• V Reflexiones sobre la extinción contemporánea con base en el pasado
Islas
Continentes
Animales Plantas367
124
219
380
EXTINCIONES ACUMULADAS REGISTRADAS (1600–1992)SEGÚN WCMC (1992)
Plantas
Licopodios, etc Helechos Gimnospermas Monocotiledóneas Monocotiledóneas: Palmas Dicotiledóneas Total
412
2120
4462600
1.6 x 103
104
7585.2 x 104
28201.9 x 105
2.4 x 105
0.30.10.30.20.10.20.3
Taxón Número de Extinciones
No. Aprox. especies
% especies en taxon
No. y % Extinciones Registradas desde ca. 1600
Animales
Corales(Cnidaria) Moluscos Crustáceos Insectos Peces Anfibios Reptiles Aves Mamíferos Total
1191
46129
223
11659
486
TaxonNúmero de Extinciones
103
105
4 x 103
1.2 x 106
2.4 x 104
3 x 103
6 x 103
9.5 x 103
4.5 x 103
1.4 x 106
No. Aprox. spp.
0.010.20.010.0050.10.070.041.21.3
0.004
% spp. en taxon
No. y % Extinciones Registradas desde ca. 1600
IcelandFaeroe Is.
UK
Canary Is. (Spain)
India
Ascension I Seychelles
Indonesia
RodriguesMadagascar
MauritiusRéunion
Tristan da Cunha
USSR
Nepal Nansei-shoto(Japan)
Berin Straits (USSR)
Ogasawara-shoto (Japan)
Philippines GuamFSM
Wake 1Hawaii
Bougainville (PNG) Salomon Is.
New Caledonia
Western Samoa
Kangaroo I (Australia)
Lord Howe I (Australia)
New Zwaland & Stephens (NZ)
Norfolk I & Philip I
(Australia)
Chatham I (NZ)
Cook Is
French Polynesia
Cayman Is
Guatemala
Mexico
Guadalupe (Mexico)
United States
Canada
Greenland
BahamasCuba
Jamaica
Colombia
Brazil
Uruguay
0
10
20
30
40
Perspectiva Geográfica: Aves ( = 132)
Extinciones Animales (desde ca. 1600)
Corsiga (France)
Sardinia (Italy) Algeria
Germany
Thailand
Christmas I (Australia)
Mauritius
South AfricaRéunion
Australia
Tasmania (Australia)
PhilippinesGuam
Palau
New Zealand
Bering Straits (USSR)
Mexico
Cayman Is
Little Swam I (Honduras)
Galapagos
CubaHaiti
Dominican Rep
MartiniqueSaint Lucia
BarbadosSaint
Vincent
Falkland Is
0
10
20
30
40
Perspectiva Geográfica: Mamíferos ( =77)
*
Extinciones Animales (desde ca. 1600)
Análisis de amenazas: causas directas e indirectas de la extinción
Cultiva
tion &
settl
emen
t
Pasto
ral d
evelo
pmen
t
Loggin
g & p
lanta
tions
Other
Mea
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Fur & h
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Predat
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Competi
tors
Limite
d dist
ributio
n
Perse
cutio
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Disturb
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s
Incid
enta
l tak
e
Diseas
e
Clases de amenazas
% d
e es
pec
ies
afec
tad
as
Pérdida y modif. de habitat
Explotación
Exóticos Otros
Mamíferos
Gymnogyps californicus (Condor de California) reintroducida
cacería y destrucción de hábitat Norteamérica
Numenius borealis (Zarapito boreal) extinta cacería Norteamérica
Oceanodroma macrodactyla (Petrel I Gpe) extinta especies exóticas
Endémica a una isla del Pacífico de México
Polyborus lutosus (Caracara de I.Gpe) extinta especies exóticas
Endémica a una isla del Pacífico de México
Quiscalus palustris (Zanate del Lerma) extinta destrucción de hábitat
End. Río Lerma en el centro de México
Zenaida graysoni (Paloma de Isla Socorro) Extinta (W), 200 especies exóticas
endémica a una isla en el Pacífico mexicano
Especie Estatus Causa Distribución
Campephilus imperialis (Carpintero imperial) extinta
cacería y destrucción de hábitat
End. bosques templados centro y N de México
Conuropsis carolinensis (Periquito) extinta cacería Norteamérica
Ectopistes migratorius (Paloma migratoria) extinta
cacería y destrucción de hábitat Norteamérica
Grus americana (Grulla bca) extirpada cacería y destr hábitat Norteamérica
El caso de México: 10 spp. Aves
Especie Estatus Causa Distribución
Bison bison (Bisonte)Extirpada (pero ya no!!!!)
cacería y destr de hábitat norteamérica
Monachus tropicalis (Foca monje) extinta
cacería y destrucción de hábitat Mar Caribe
Canis lupus (lobo mexicano) extirpada (?)
cacería y envenenamiento
Bosques templados de NA y Eurasia
Neotoma anthonyi (rata de I Todos Santos) extinta especies exóticas
end a una isla del Golfo de California
Oryzomys nelsoni (rata arrocera de Nelson) extinta especies exóticas
end I María Madre en el Pacífico mexicano
Peromyscus pembertoni (Ratón de Sn P.Nolasco) extinta especies exóticas
end I Golfo de California
Ursus arctos (Oso plateado) extirpada
cacería y envenenamiento Norteamérica y Eurasia
El caso de México: 7 spp. Mamíferos
Esquema conceptual del módulo:• I. Qué son las extinciones
– Definición– Cuándo se considera que una especie está extinta
• II Caracterización de los pulsos geológicos de extinción– Evidencia disponible para evaluar los pulsos geológicos de extinción– Los pulsos del fanerozoico– Tiempos de recuperación– Factores determinantes identificados o hipotéticos para explicar cada pulso– Selectividad e implicaciones posteriores de las extinciones
• III Extinciones contemporáneas:– Especies extintas 1600-presente– Cuántas y en dónde– Breve identificación de las causas– El caso de México
• IV El presente: es o no el sexto pulso de extinción?– Enfoques para estimar la extinción contemporánea:Biogeografía de Islas y Tiempos Característicos de Extinción (CET)
• V Reflexiones sobre la extinción contemporánea con base en el pasado
Biogeografía de Islas:MacArthur y Wilson
Darlington 1938. Quarterly Rev. Biol. 23:1-26
Curva de especies-área: S= cAz
I. Área de selva en 1990 (to): Estadísticas de la FAO: 1,166 x 106 haII. Tasa de deforestación (FAO 90’) = 10.5 x106 ha/año III. Curva Especies-Área: S= cAz
Relación Especies-Área
Biogeografía Insular: Un Enfoque de Evaluación de Extinciones:El caso de las selvas tropicales
(Connor & McCoy 1979)
No.
Esp
ecie
s
1
10
100
1 10 100 1000 10000
Area de hábitat
0.15
0.30
0.35
Ejercicio sobre Estimación del Potencial de Extinciones Debido a la Deforestación
- Tres escenarios de deforestación: 5, 10 y 15 millones ha/año- Dos valores de z : 0.15 (A) y 0.35 (B)- Proyección al año 2040
Pérdida de especies en el equilibrio (%)
Escenario 2(10 millones)
Escenario 3 (15 millones)Región Escenario 1
(5 millones)
AfricaAsiaAmérica LatinaTodo el Trópico
A B A B
3 534
A B
61188
61289
13261819
10281517
31533235
Enfoque Analítico de Reid (1989)
Bajo el supuesto que los trópicos albergan 10 x 106 spp
Tasas de extinción estimadas:
Estimación del Potencial de Extinciones Debido a la Deforestación
Más conservadora: 8,000 spp./año (20 spp./día)
Peor escenario: 28,000 spp./año (75 spp./día)
Resultados
Estimación de la Extinción Absoluta
Deficiencias del Enfoque S = cAz
1. Las extinciones estimadas corresponden a números de especies en el equilibrio, pero no tenemos un ensamblaje teórico ni evidencia empírica que permitan definir cuándo ocurre el equilibrio
2. Los modelos suponen que la diversidad de especies se distribuye homogéneamente. Pero sabemos que hay áreas de mayor/menor diversidad.
3. Las áreas remanentes a un pulso de deforestación no son masas continuas de hábitats, sino Fragmentos
4. Aún si las estimaciones de extinción de especies son de controversia, esto ignora el riesgo (certeza?) de extinción de poblaciones de especies (y extirpaciones)
Las predicciones con base en S = cAz han encontrado críticas considerables:
Esquema conceptual del módulo:• I. Qué son las extinciones
– Definición– Cuándo se considera que una especie está extinta
• II Caracterización de los pulsos geológicos de extinción– Evidencia disponible para evaluar los pulsos geológicos de extinción– Los pulsos del fanerozoico– Tiempos de recuperación– Factores determinantes identificados o hipotéticos para explicar cada pulso– Selectividad e implicaciones posteriores de las extinciones
• III Extinciones contemporáneas:– Especies extintas 1600-presente– Cuántas y en dónde– Breve identificación de las causas– El caso de México
• IV El presente: es o no el sexto pulso de extinción?– Enfoques para estimar la extinción contemporánea:Biogeografía de Islas y Tiempos Característicos de Extinción (CET)
• V Reflexiones sobre la extinción contemporánea con base en el pasado
La extinción es PARA SIEMPRE. No hay duda de que enfrentamos
una crisis de dimensiones planetarias como ninguna otra en la
historia de la tierra
Cada especie extinta es un ladrillo menos en el edificio del mundo
• Cuántas más podemos perder antes de que nuestra vida (y el planeta entero!) se colapse?
• NI UNA SOLA!
Reflexiones con base en el pasado
• Extinciones de magnitud comparable, raras: 5/600 m. a.
• Tiempos de recuperación: decenas de millones de años Poco sentido para Homo sapiens
• Extinciones previas selectivas; probablemente hoy no, por ejemplo: plantas
• Extinciones “normales” previas: 1 especie/ millón spp./ año. Por lo tanto, la extinción contemporánea: 1,000 veces mayor (por reducción de área tropical solamente)
• Confrontamos un espasmo de extinción casi sin precedentes, del tipo de las extinciones del Pérmico
CONFRONTACIÓN CON EL PASADO
¿IMPORTA?
ÉTICAMENTE
Entender la vida y nosotros
Una especie,
Homo sapiens
con potencial de arrastre y eliminación del producto de 3500 m.a. de evolución orgánica