Dimensiones de la

biodiversidad

USOS Y USOS Y DEFINICIONESDEFINICIONES

Interesados en diversidad desde Clements (1916)Interesados en diversidad desde Clements (1916) Se identifican patrones de variación espacial y Se identifican patrones de variación espacial y

temporal en comunidadestemporal en comunidades Se ven como indicadores del “bienestar” de los Se ven como indicadores del “bienestar” de los

ecosistemasecosistemas el concepto se hace menos claro cuando uno entra el concepto se hace menos claro cuando uno entra

en detalles. en detalles. la culpa de esto, que se desarrollan gran cantidad la culpa de esto, que se desarrollan gran cantidad

de medidas de diversidadde medidas de diversidad Dificultad de definir la diversidad porque consiste en Dificultad de definir la diversidad porque consiste en

dos componentes:dos componentes: La variedad y la abundancia relativa de La variedad y la abundancia relativa de

especiesespecies

44

BIODIVERSIDAD EN LA BIODIVERSIDAD EN LA ACTUALIDADACTUALIDAD

¿Cuál es el estado actual de la biodiversidad de ¿Cuál es el estado actual de la biodiversidad de nuestro planeta? nuestro planeta?

TOTAL: TOTAL: 1.4 millones de especies1.4 millones de especies El número de especies puede ser de 5 a 30 El número de especies puede ser de 5 a 30

millonesmillones Muchos grupos se conocen bien, otros no. Hay Muchos grupos se conocen bien, otros no. Hay

habitats importantes que no estan exploradoshabitats importantes que no estan explorados

55

USOS Y DEFINICIONES:USOS Y DEFINICIONES:Importancia en la actualidad para la ecología teórica y aplicada Importancia en la actualidad para la ecología teórica y aplicada

Explicación de patrones latitudinales de diversidad Explicación de patrones latitudinales de diversidad que son sistemáticos y predictivos que son sistemáticos y predictivos

PPorque se asocian diversidad y area orque se asocian diversidad y area EEl debate de diversidad-estabilidad l debate de diversidad-estabilidad Aspectos aplicados en conservacionAspectos aplicados en conservacion

66

Otros aspectos de la diversidad biológicaOtros aspectos de la diversidad biológica

Diversidad dentro decada especie (genética)

 Diversidad entreespecies (taxonómica)

Diversidad de losecosistemas (ecológica)

   Reinos  Bioregiones

   Filos  Paisajes

   Familias  Ecosistemas

   Géneros  Hábitats

   Especies  Nichos

 Poblaciones  Poblaciones  Poblaciones

 Individuos  Individuos  

 Cromosomas    

 Genes    

USOS Y DEFINICIONES:USOS Y DEFINICIONES:ASPECTOS ASPECTOS

METODOLOGICOSMETODOLOGICOS MMuchas formas distintas de calcular indices de uchas formas distintas de calcular indices de

diversidaddiversidad:: • 1.1. Contar número de especiesContar número de especies• 2.2. Describir sus abundancias relativasDescribir sus abundancias relativas• 3.3. Combinando los dos componentes Combinando los dos componentes

Hay hasta 140 indices distintosHay hasta 140 indices distintos El muestreo tiene también importancia en los El muestreo tiene también importancia en los

estudios de diversidad estudios de diversidad La riqueza de especies, es solo un componente de la La riqueza de especies, es solo un componente de la

diversidad, pero es relativamente simple de medir y diversidad, pero es relativamente simple de medir y ha sido utilizado con éxito en muchos estudios.ha sido utilizado con éxito en muchos estudios.

Las medidas de diversidad son a menudo más Las medidas de diversidad son a menudo más informativas que el solo conteo de especies informativas que el solo conteo de especies

USOS Y DEFINICIONES: USOS Y DEFINICIONES: BIODIVERSIDADBIODIVERSIDAD

Nace en 1988 por E.O. Wilson en un congreso sobre Nace en 1988 por E.O. Wilson en un congreso sobre desaparición de especiesdesaparición de especies

Biodiversidad (bio=vida, diversidad= variedad)Biodiversidad (bio=vida, diversidad= variedad) un gran éxito y se utiliza en muchos forosun gran éxito y se utiliza en muchos foros La biodiversidad es la lista de especies y diversidad La biodiversidad es la lista de especies y diversidad

biológica es la variedadbiológica es la variedad Es como el idioma, tienes una lista de las palabras que Es como el idioma, tienes una lista de las palabras que

puede ser muy grande, pero la mayor parte de la gente puede ser muy grande, pero la mayor parte de la gente solo utiliza unas pocas. solo utiliza unas pocas.

Biodiversidad= diccionario. Diversidad: nº y Biodiversidad= diccionario. Diversidad: nº y proporciones de especiesproporciones de especies

Biodiversidad y Diversidad ¿Cuántas especies hay en la

tierra?

Métodos para medir la Métodos para medir la biodiversidadbiodiversidad

Riqueza de especiesRiqueza de especies Uniformidad de las especiesUniformidad de las especies DisparidadDisparidad Rareza de las especiesRareza de las especies Variabilidad GeneticaVariabilidad Genetica. .

Midiendo la biodiversidad…Midiendo la biodiversidad… Riqueza de las especieRiqueza de las especie; el número total de especies en ; el número total de especies en

un área cuantificada.un área cuantificada. Uniformidad de las especiesUniformidad de las especies;; el grado al que el número el grado al que el número

de organismos individuales es uniformemente dividido de organismos individuales es uniformemente dividido entre las especies diferentes de la comunidadentre las especies diferentes de la comunidad..

Midiendo la Biodiversidad…Midiendo la Biodiversidad… DisparidadDisparidad; mide las diferencias fenotícas entre especies ; mide las diferencias fenotícas entre especies

resultado de las diferencias genéticas dentro de una resultado de las diferencias genéticas dentro de una poblaciónpoblación..

Rareza de las especiesRareza de las especies; la rareza de los organismos ; la rareza de los organismos individuales dentro de un área cuantificada.individuales dentro de un área cuantificada.

Biodiversidad & GenéticaBiodiversidad & Genética Variabilidad genética:Variabilidad genética: cada población de una especie cada población de una especie

contribuye con biodiversidad adicional dado a la variación contribuye con biodiversidad adicional dado a la variación entre genes. entre genes.

Bosque lluvioso, Indonesia

Barro Colorado,Panama

explorando el dosel

Biodiversidad y Diversidad

Erwin obtuvo 163 especies distintas de escarabajos de media por especie de árbol, más 1073 especies que podían estar en otros tipos de árboles.

Estimó que existían unas 70 especies distintas de árboles en una hectárea de selva tropical por lo que en una hectárea puede haber hasta 11.140 (70* 163) especies de escarabajos.

¿Cuantas diversidades hay?

Diversidad filogenética : Se considera también la cantidad de organismos con historias evolutivas distintas que existen en un determinado lugar, interesa más preservar las líneas distintivas (es preferible salvar un mamífero y un pez que dos mamíferos).Diversidad taxonómica: Diversidad meramente de clasificación.

Estructural: Se refiere a la organización en niveles de complejidad: troncos, ramas, tejidos, células, membranas; o a nivel de organizaciones superiores, como comunidades biológicas (terrestres, oceánicas, montañosas, de aguas superficiales, de aguas subterráneas, etc.)

¿Cuantas diversidades hay?

Funcional: Incluye toda la variedad de procesos y relaciones funcionales entre organismos y sistemas.

Diversidad genética: Variabilidad global existente a nivel del material hereditario.

Diversidad ecológica: Diferencias de estructura, funcionamiento y distribución espacialque mantienen los ecosistemas.

ProductividadProductividad

Incremento de la productividad en un área Incremento de la productividad en un área corresponde con un incremento de la corresponde con un incremento de la biodiversidad.biodiversidad.

Ej. Un bosque tropical comparado con un área Ej. Un bosque tropical comparado con un área desertica o tundradesertica o tundra

Biodiversidad y las relaciones con Biodiversidad y las relaciones con la funcionalidad de los ecosistemasla funcionalidad de los ecosistemas

Comunidades diversas son tipicamente Comunidades diversas son tipicamente mas estables y funcionan mas mas estables y funcionan mas eficientemente.eficientemente.

La perdida de una serie de especies La perdida de una serie de especies genera un nicho no ocupado, genera un nicho no ocupado, potencialmente afectando los procesos de potencialmente afectando los procesos de un ecosistema.un ecosistema.

Los eventos de extinción son comunmente Los eventos de extinción son comunmente seguidos de altas tasas de diversificación. seguidos de altas tasas de diversificación.

Biodiversidad & Especies exoticas;Biodiversidad & Especies exoticas;

Ecosistemas con altas medidas de Ecosistemas con altas medidas de biodiversidad son mas resistentes a biodiversidad son mas resistentes a especies invasorasespecies invasoras

Especies clave & sombrillaEspecies clave & sombrilla

Especies cuya presencia o Especies cuya presencia o requerimientos de recursos afectan requerimientos de recursos afectan el funcionamiento del ecosistema. el funcionamiento del ecosistema.

Salud de especies sombrilla es una Salud de especies sombrilla es una manera de monitorear la salud de un manera de monitorear la salud de un ecosistema.ecosistema.

2525

Biodiversidad- Productividad – Biodiversidad- Productividad – EstabilidadEstabilidad

El funcionamiento y sostenibilidad de los El funcionamiento y sostenibilidad de los ecosistemas puede depender de su diversidad ecosistemas puede depender de su diversidad biológicabiológica

Hipótesis de Elton: Ecosistemas mas diversos, Hipótesis de Elton: Ecosistemas mas diversos, son más establesson más estables

Hipótesis de Darwin: comunidades vegetales Hipótesis de Darwin: comunidades vegetales más diversas son más productivasmás diversas son más productivas

2626

Diversidad – Producción- Diversidad – Producción- SostenibilidadSostenibilidad

Resultados de ambos experimentos Resultados de ambos experimentos apoyan la hipótesis:apoyan la hipótesis:

Diversidad-productividadDiversidad-productividad Diversidad –sostenibilidad Diversidad –sostenibilidad

• Mejor uso de nutrientesMejor uso de nutrientes• Menores pérdidas de nutrientes, menor Menores pérdidas de nutrientes, menor

necesidad de abonadonecesidad de abonado

2727

Biodiversidad-Biodiversidad-estabilidadestabilidad

Estabilidad dos componentes:Estabilidad dos componentes: Resistencia de un ecosistema a la perturbaciónResistencia de un ecosistema a la perturbación Elasticidad, la velocidad de recuperación tras la Elasticidad, la velocidad de recuperación tras la

perturbación.perturbación.

Incrementando el número de Incrementando el número de especies mundialmenteespecies mundialmente

Concepto filogenético de Concepto filogenético de especiesespecies

Bases de datosBases de datos Incremento de la Incremento de la

exploración humanaexploración humana Tecnología; microscopio Tecnología; microscopio

electronico y evidencia electronico y evidencia usando AND mitocondrial.usando AND mitocondrial.

BIODIVERSIDAD EN LA ACTUALIDAD: BIODIVERSIDAD EN LA ACTUALIDAD: DESGLOSE EN GRUPOSDESGLOSE EN GRUPOS

Artrópodos Insectos, 800.000Artrópodos Insectos, 800.000 Plantas superiores, 248.400Plantas superiores, 248.400 Resto de artrópodos (arañas, ciempiés y cangrejos), Resto de artrópodos (arañas, ciempiés y cangrejos), 200.000200.000

Reptiles, 6.300Reptiles, 6.300 EquinodermosEquinodermos ( (estrellas y erizos de mar), 6.100estrellas y erizos de mar), 6.100 Microorganismos procariotasMicroorganismos procariotas((bacterias y bacterias y cianobacterias), 4.800cianobacterias), 4.800 Anfibios, 4.200 Anfibios, 4.200 Mamíferos, 4.000Mamíferos, 4.000

Concepto filogenético de especieConcepto filogenético de especie

Los taxa son separados en especies si ellos son Los taxa son separados en especies si ellos son diagnosticados como diferentes ya sea por su diagnosticados como diferentes ya sea por su información fenotipica o genotipica.información fenotipica o genotipica.

Esto lleva a un incremento en el número de especies.Esto lleva a un incremento en el número de especies. No permite que la variación natural dentro de las No permite que la variación natural dentro de las

poblaciones sea utilizada para separar especies.poblaciones sea utilizada para separar especies.

Concepto biologico de especiesConcepto biologico de especies

Grupos de organismos que pueden Grupos de organismos que pueden entrecruzarse libremente bajo entrecruzarse libremente bajo condiciones naturales. condiciones naturales.

Más comunmente usado de las tresMás comunmente usado de las tres

Problemas en generalProblemas en general Medir biodiversidad es un proceso complejo Medir biodiversidad es un proceso complejo

que involucra muchas facetas.que involucra muchas facetas. Se pueden aplicar varios conceptos de Se pueden aplicar varios conceptos de

especies.especies. Biodiversidad puede reducirse a un solo Biodiversidad puede reducirse a un solo

número.número. Estudiar biodiversidad usando todos los Estudiar biodiversidad usando todos los

procesos de un ecositema a todas las escalas.procesos de un ecositema a todas las escalas. En un intento de preservar biodiversidad muy En un intento de preservar biodiversidad muy

a menudo tendemos a ser especiesitas a menudo tendemos a ser especiesitas favoreciendo las especies mas populares.favoreciendo las especies mas populares.

Conclusiones Conclusiones Generalmente, areas de alta productividad Generalmente, areas de alta productividad

estan correlacionados con un incremento en estan correlacionados con un incremento en la biodiversidad.la biodiversidad.

Biodiversidad también se mide usando la Biodiversidad también se mide usando la variabilidad de diferentes poblaciones de una variabilidad de diferentes poblaciones de una sola especie. sola especie.

Biodiversidad puede ser reducido a un solo Biodiversidad puede ser reducido a un solo número creando complicaciones comparando número creando complicaciones comparando la biodiversidad de diferentes ecosistemas.la biodiversidad de diferentes ecosistemas.

La importancia de la biodiversidad es La importancia de la biodiversidad es aceptada por algunos y no por otros.aceptada por algunos y no por otros.

BiodiversidadBiodiversidad Más especies en los Más especies en los

TROPICOSTROPICOS Fue notado por Darwin y WallaceFue notado por Darwin y Wallace Porque????Porque????

• Hipótesis del tiempo, no equilibrioHipótesis del tiempo, no equilibrio• Hipótesis interacción entre especies ,Hipótesis interacción entre especies ,• equilibrioequilibrio

7% de la superficie de la tierra 7% de la superficie de la tierra contiene mas del 50% de las contiene mas del 50% de las especiesespecies

1.4 a 1.8 milliones de especies han 1.4 a 1.8 milliones de especies han sido descritas en el mundosido descritas en el mundo

Cuantas hay sin describir?Cuantas hay sin describir?• MUCHASMUCHAS• Estimados del total de diversidad: 3 - Estimados del total de diversidad: 3 -

30 milliones30 milliones

HormigasHormigas• 100-200 especies a 20100-200 especies a 20oo latitud latitud• 10 especies a 6010 especies a 60oo latitud latitud

AvesAves• 1395 especies a 51395 especies a 5oo latitud (Colombia) latitud (Colombia)• 830 especies a 10830 especies a 10oo latitud (Costa Rica) latitud (Costa Rica)• 56 especies at 7056 especies at 70oo latitud (Groenlandia) latitud (Groenlandia)

PlantasPlantas• 65% de las 240,000 especies de plantas con 65% de las 240,000 especies de plantas con

flor son tropicalesflor son tropicales

DIVERSIDAD DE ESPECIES DE PLANTASDIVERSIDAD DE ESPECIES DE PLANTAS

0

1000020000

30000

40000

5000060000

Plantas

BRASIL COLOMBIA

CHINA MEXICO

AUSTRALIA COSTA RICA

DIVERSIDAD DE ESPECIES DE AVESDIVERSIDAD DE ESPECIES DE AVES

0

500

1000

1500

2000

Aves

COLOMBIA PERU

BRASIL ECUADOR

INDONESIA COSTA RICA

DIVERSIDAD DE ESPECIES DE REPTILESDIVERSIDAD DE ESPECIES DE REPTILES

0

200

400

600

800

Reptiles

MEXICO AUSTRALIA

INDONESIA COLOMBIA

BRASIL COSTA RICA

DENSIDAD DE ESPECIES (No. De especies/1000 km)DENSIDAD DE ESPECIES (No. De especies/1000 km)

0

1

2

3

4

5

COSTA RICA COLOMBIA

BRASIL INDONESIA

AUSTRALIA MEXICO

MA

ANF

REP

InteraccionesInteracciones bioticas bioticas (equilibrio)(equilibrio)

CompetidoresCompetidores EnemigosEnemigos

• PredadoresPredadores• ParasitosParasitos• Patogenos Patogenos • HerbivorosHerbivoros

A mayor competencia mayor A mayor competencia mayor diversidad de nichodiversidad de nicho

• Mas nichos en Camerun (Africa) que en Mas nichos en Camerun (Africa) que en Ontario (Canada)Ontario (Canada)

Hipótesis del tiempoHipótesis del tiempo ((no-equilibrio)no-equilibrio)

Las condiciones tropicales son mas viejas que Las condiciones tropicales son mas viejas que las templadas sobre la tierra (pero…)las templadas sobre la tierra (pero…)

Hace 30 milliones de años las condiciones Hace 30 milliones de años las condiciones calidas se expandieron hacia el Nortecalidas se expandieron hacia el Norte

Hace cerca de 25 milliones de años se Hace cerca de 25 milliones de años se contrayeroncontrayeron

Durante los últimos millones de años la era del Durante los últimos millones de años la era del hielo causo fluctaciones dramaticas en todas hielo causo fluctaciones dramaticas en todas las latitudeslas latitudes• Glacieres en todas las altas altitudesGlacieres en todas las altas altitudes• Poca lluvia y bajas temperaturas aun en Poca lluvia y bajas temperaturas aun en

bajas latitudesbajas latitudes

Que amenaza la biodiversidad?

95% de todas las especies se han 95% de todas las especies se han extinguido)extinguido)

Extinciones en masaExtinciones en masa

BIODIVERSIDAD

• 1 especie de mamifero cada 400 años

• 1 especie de ave/200 años

AHORA…………...

10,000 veces mas alta que La tasa natural!

• 20-75 especies plantas/animales por día?

Tasa natural