Introducción a la Ecología isotópica
Tal vez el término de Ecología isotópica te suene muy complicado pero en realidad no lo es, si recuerdas las clases de química, los elementos más abundantes en la tierra y esenciales para la vida como el Carbono (C), el Hidrógeno (H2), el oxígeno (O2) y el nitrógeno (N2) conocidos por su acrónimo “CHON”, que son ingredientes básicos de todo lo que existe porque están distribuidos ampliamente en la atmósfera, en la tierra, el agua, en las plantas y en los seres vivos.
Estos elementos “CHON” también están presentes como isótopos, que es como si tuvieran un “gemelo” que tienen algunas características iguales y otra diferente, razón que hace que uno pese más que otro. Algunos ejemplos de los isótopos empleados en la Ecología son:
- Carbono (C): Presente en las plantas como ¹³C (1%) y ¹²C (98.9%). Un isótopo conocido es el ¹⁴C, usado en arqueología para datación, que se acumula en los seres vivos y al morir se va desintegrando.
- Hidrógeno (H): Principalmente como ¹H (99.9%) y ²H (0.02%), que se encuentran en el agua.
- Oxígeno (O): Presente como ¹⁶O que se evapora y deposita en glaciares, y ¹⁸O que al condensarse se acumula en agua de lluvia, ríos y mares.
- Nitrógeno (N): Las bacterias lo toman del suelo y fijan en las raíces de las plantas los isótopos ¹⁵N y ¹⁴N, este último, es el más común en la naturaleza (99.6%).
Aplicaciones de la Ecología isotópica
Los isótopos son importantes porque se encuentran en todos los ecosistemas y pueden ser determinados a través de la Ecología isotópica, una herramienta que estudia cómo se distribuyen y se comportan en los seres vivos. También, nos permite entender los procesos ecológicos que ocurren en la naturaleza como lo son: el flujo de los nutrientes, la dieta de los animales, las cadenas alimenticias (nivel trófico), su tipo de alimentación y su movimiento a diferentes escalas del hábitat. Está técnica es muy valiosa porque permite evaluar la dinámica ecológica a lo largo del tiempo, ya que los isótopos nos revelan información del origen del agua que consumen; detalles sobre qué, cuándo y cómo se alimentan los animales; la ubicación geográfica, los patrones de migración y los cambios en el nivel trófico.
Si te preguntas: ¿cómo es que estos isótopos llegan a los animales?, pues simplemente ingresan a ellos cuando se alimentan de las plantas, los hongos, los insectos, de otros animales o con tan solo tomar agua (Figura 1). Dentro de su cuerpo, se pueden encontrar en sus huesos, sus dientes, en los tejidos, en su pelo, uñas y hasta en sus heces, siendo está última, la muestra biológica más fácil de obtener y conveniente porque no es invasiva, lo que evita generar daño y sufrimiento innecesario en los animales; además, es ideal para conocer el tipo de alimento que consumen y reconstruir su dieta, asimismo, entender el ambiente en el que viven con los isótopos ¹³C y ¹²C; mientras que, los isótopos ¹⁵N y ¹⁴N nos permiten establecer su nivel trófico porque los herbívoros muestran una menor proporción de ellos que los carnívoros.
Caso de estudio
Un ejemplo práctico de la aplicación de la Ecología Isotópica que se ha popularizado, es el estudio de las tendencias alimentarias en la dieta de venados cola blanca (Odocoileus virginianus) en condiciones de cautiverio y en vida libre (Figura 2). En este estudio, se midieron las proporciones de los isótopos en su hábitat y en las muestras de excretas obtenidas, lo que permitió entender la tendencia y preferencia de consumo, la relación con su entorno y cómo se mueven o utilizan el paisaje.
Para saber más:
Crawford, K., McDonald, R. A., & Bearhop, S. (2008). Applications of stable isotope techniques to the ecology of mammals. Mammal Review, 38(1), 87–107. https://doi.org/10.1111/j.1365-2907.2008.00120.x
Fallis, A. (2013). Stable Isotope Geology. In Journal of Chemical Information and Modeling (Vol. 53, Issue 9).
Nájera-Hillman, E., & Mandujano, S. (2013). Faecal stable isotope analysis in white-tailed deer (Odocoileus virginianus), an alternative method for dietary ecology studies. Wildlife Biology in Practice, 9(2), 63–75. https://doi.org/10.2461/wbp.2013.9.8
West, J. B., Bowen, G. J., Cerling, T. E., & Ehleringer, J. R. (2006). Stable isotopes as one of nature’s ecological recorders. Trends in Ecology and Evolution, 21(7), 408–414. https://doi.org/10.1016/j.tree.2006.04.002