Rangos de tolerancia de las especies

La vida se encuentra en casi cualquier parte de la Tierra, pero no se distribuye uniformemente alrededor del planeta. Las diferentes especies se encuentran en diferentes áreas; algunas especies tienen distribuciones traslapadas y otras no. Cada especie tiene un conjunto de condiciones ambientales en las que puede sobrevivir y reproducirse mejor. No es una sorpresa que esas condiciones sean a las que está mejor adaptada. Muchos factores físicos o abióticos (no vivos) diferentes determinan en dónde viven las especies, entre ellos la temperatura, la humedad, la química del suelo, el pH, la salinidad y los niveles de oxígeno.

Tal como las especies tienen distribuciones geográficas, también tienen rangos de tolerancia para las condiciones ambientales abióticas. En otras palabras, pueden tolerar (o sobrevivir dentro de) un cierto rango de un factor determinado, pero no pueden sobrevivir si hay demasiado o muy poco de ese factor. Considera la temperatura, por ejemplo. Los osos polares sobreviven muy bien en bajas temperaturas, pero morirían por sobrecalentamiento en los trópicos.

Por otro lado, una jirafa vive muy bien en el calor de la sabana africana, pero se congelaría y moriría rápidamente en el Ártico. Este ejemplo resalta un aspecto importante de los rangos de tolerancia: los diferentes tipos de organismos tienen rangos de tolerancia distintos para el mismo factor. De hecho, el rango de tolerancia de un solo individuo puede cambiar con el tiempo: los individuos de una cierta especie de salmón, por ejemplo, comienzan su vida en un arroyo de agua dulce, después migran al mar abierto y luego regresan a su arroyo original para reproducirse. El salmón tolera enormes cambios en la salinidad (contenido de sal) del agua por la que pasa durante su recorrido, y también experimenta muchos cambios en la temperatura del agua.

Otro aspecto importante es que todos los organismos tienen rangos de tolerancia: ya sean microbios, hongos, plantas, animales, o incluso los seres humanos. Si bien la tecnología humana nos ha permitido vivir y trabajar en ambientes más extremos, los humanos todavía mueren por congelamiento, golpe de calor, ahogamiento, asfixia y exposición a ácidos o por falta de agua potable para beber. La protección que nos proporciona nuestra tecnología y nuestra tolerancia a niveles muy altos o muy bajos de estos factores no va muy lejos: más allá del rango de tolerancia, no podemos sobrevivir.

Con frecuencia a los biólogos les interesa estudiar y comprender los rangos de tolerancia de las distintas especies a diferentes factores ambientales. Si haces una gráfica de cuántos individuos de una población viven bajo un cierto rango de cualquier factor determinado, casi siempre obtendrás una curva en forma de campana. Echa un vistazo a las dos curvas de rango de tolerancia que se muestran a continuación. El eje horizontal puede ser cualquiera de los factores abióticos (condiciones ambientales), pero por ahora digamos que representa los niveles de oxígeno en lagos de agua dulce. Si estudias una especie particular de pez, como Fundulus notatus, podrías ir y medir el nivel de oxígeno de cada lago donde lo encuentres y contar cuántos individuos de esa especie hay en cada lago. La gráfica de tus datos podría verse como la gráfica 1. Esa gráfica te dice que la mayoría de los Fundulus notatus vive en la parte media del rango de oxígeno, donde la curva es más alta. A medida que te mueves de la parte media hacia los niveles bajos de oxígeno (a la izquierda) o hacia los niveles más altos (a la derecha), la curva va disminuyendo su altura: hay menos individuos en lagos con una cantidad de oxígeno menor o mayor a la media. Y si el nivel de oxígeno es extremadamente bajo o alto, está más allá del rango de tolerancia de la especie y ningún Fundulus notatus vive en esos lagos.

Ahora observa la gráfica 2, que representa la curva del rango de tolerancia de oxígeno de una especie diferente de pez, en este caso Cyprinella venusta.

¿Qué nos dice la gráfica 2 sobre Cyprinella venusta en comparación con Fundulus notatus? Cyprinella venusta tiene un rango de tolerancia al oxígeno mucho más estrecho que Fundulus notatus. Cyprinella venusta solo puede sobrevivir y prosperar en un rango reducido de niveles de oxígeno, por lo que esperaríamos que su distribución geográfica fuera más restringida, y que no estuviera tan ampliamente distribuido como Fundulus notatus, pues no sobreviviría en lagunas estancadas con bajos niveles de oxígeno, por ejemplo. Si observas con cuidado, también notarás que el pico de la curva para Cyprinella venusta está un poco más a la derecha del pico de la curva para Fundulus notatus. Esto nos indica que, en comparación con Fundulus notatus, Cyprinella venusta sobrevive mejor en aguas que son ligeramente más oxigenadas.

Tanto la gráfica 1 como la gráfica 2 son curvas en forma de campana. Esta es la curva normal o típica que obtienes al graficar rangos de tolerancia, y curiosamente las curvas con esta forma ilustran lo que se conoce como una distribución normal. De alguna manera, se podría decir que es la "curva de Ricitos de Oro", que muestra en dónde las condiciones son ideales para una especie: ni demasiado caliente, ni demasiado frío; ni demasiado salado, ni con poca sal; ni demasiado húmedo, ni demasiado seco. Estas preferencias y necesidades para ciertos tipos de condiciones influyen enormemente en la distribución de las especies en todo el planeta, y puede volverse muy complejo cuando consideras que los múltiples factores abióticos influyen simultáneamente en un individuo y en una especie particular.