Este artículo fue publicado originalmente por Revista Hakai.
Hay un viejo enigma en ecología llamado la paradoja del plancton. Famosamente articulada por el ecólogo George Evelyn Hutchinson en 1961, la paradoja explora lo extraño que es que haya miles de especies de fitoplancton en la parte superior del océano. Los primeros metros de agua son básicamente una sopa bien mezclada, lo que significa que todas estas especies de fitoplancton dependen de los mismos nutrientes. La teoría de la exclusión competitiva dice que una de estas especies debería ser un poco más fuerte y superar al resto. Pero ninguna lo ha hecho. ¿Por qué?
Hutchinson publicó la paradoja en plena Guerra Fría, cuando el aire estaba lleno de debates sobre los valores de la competencia y el reparto de los recursos. El propio pensamiento ecológico estaba dominado por la idea de que la competencia lleva a algunas especies a prosperar y a otras a extinguirse. Pero Hutchinson consideraba que esta forma de pensar era una simplificación excesiva y puso al fitoplancton como ejemplo de que debe haber otras fuerzas que configuren la biodiversidad.
En las últimas décadas, los ecologistas han sugerido muchas explicaciones de por qué persisten múltiples especies de fitoplancton, como los efectos de los rápidos cambios ambientales, la existencia de codependencias entre especies, la distribución desigual de las especies de fitoplancton y el hecho de que algunos fitoplancton liberan toxinas que pueden darles una ventaja sobre la competencia. Pero un nuevo estudio realizado por el ecólogo de la Universidad Estatal de Oregón Michael Behrenfeld y sus colegas trata de resolver el dilema adoptando una perspectiva diferente: la del plancton.
El fitoplancton es tan pequeño, y las distancias entre ellos son tan grandes -desde su perspectiva- que es probable que el fitoplancton no compita en absoluto, dice Behrenfeld. Si se imagina que un fitoplancton tiene aproximadamente el tamaño del cepellón de un árbol, dice, el siguiente fitoplancton más cercano estaría a kilómetros de distancia.
El pequeño tamaño de un fitoplancton también significa que experimenta el agua como una sustancia espesa, tal vez parecida a la sensación que nos produce la miel. Cuando un fitoplancton individual se mueve, una capa de agua llamada «capa límite» se mueve con él. Esto significa que el fitoplancton pasa la mayor parte de su tiempo firmemente separado de los demás.
«Cuando se piensa en ello de esa manera, es como, bueno, ¿cómo puede el fitoplancton que está tan físicamente distante realmente competir directamente entre sí?» Dice Behrenfeld.
Inspirado por esta idea, Behrenfeld decidió modelar la biodiversidad del fitoplancton utilizando un enfoque llamado teoría neutral. En lugar de modelar la dinámica del ecosistema como si estuviera impulsada por la competencia, este marco dice que una comunidad pierde especies cuando, por casualidad, demasiados miembros mueren al mismo tiempo, y gana especies cuando inmigran o cuando las mutaciones genéticas las crean de nuevo.
Para un dedal de agua, la teoría neutra funcionaba muy bien: el número de especies que predecía el modelo de Behrenfeld era más o menos el que los científicos habían observado en los estudios realizados en el mar. Pero cuando amplió el modelo para representar una masa de agua mayor, empezó a formarse una grieta.
«Hay que recordar que el agua se mezcla continuamente», dice Behrenfeld. En un mundo dictado por la teoría neutra, el fitoplancton tendría que morir a un ritmo desmesurado para hacer sitio a todo el nuevo plancton que llega de otras partes del océano. En lugar de explicar por qué hay más de una especie de fitoplancton, el modelo de Behrenfeld basado en la teoría neutra predijo que en realidad debería haber un número astronómico de especies de fitoplancton.
Así que Behrenfeld y sus colegas consideraron otras fuerzas que podrían limitar el número de especies de plancton incluso en una utopía sin competencia, como el atractivo del fitoplancton para los depredadores, la rapidez con la que se reproducen y cómo la reproducción asexual afecta a la variación genética dentro de una especie. Su trabajo dio sus frutos: añadiendo estos elementos a su modelo, obtuvieron casi el mismo número de especies que los científicos han observado en el océano.
Nick Record, ecólogo computacional del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas de Maine, afirma que los resultados de Behrenfeld ponen de manifiesto que la constante agitación del océano obliga a los científicos a idear nuevas formas de pensar en las relaciones entre especies. «Los sistemas marinos son realmente diferentes» de los terrestres, dice. «Y se comportan de formas realmente diferentes».
Sin embargo, Record tiene una opinión diferente sobre la paradoja del plancton. «No es realmente una paradoja que haya que resolver», dice Record. «Es parte de una narrativa».
En lugar de suponer que algunas soluciones son correctas mientras que otras son erróneas, Record piensa que todas Las soluciones propuestas para la paradoja apuntan a una verdad mayor sobre los ecosistemas marinos: que son lo suficientemente complejos como para que los ecologistas nunca encuentren un modelo único para describir su funcionamiento.
Quizá en los próximos 60 años se propongan tantas soluciones a la paradoja como en los últimos. Y tal vez sea exactamente así cuando se trata de una buena paradoja.
