Tema8. Factores que determinan la diversidad

Tema 8. Factores que determinan la
biodiversidad a distintas escalas
1. Efecto climático latitudinal
2. Historia geológica y climática
3. Relación especies-área
4. Influencia de la heterogeneidad espacial, dureza
ambiental, “exotismo” y productividad local
5. Frecuencia e intensidad de perturbaciones
6. Teoría biogeográfica
7. Mecanismos que subyacen en los cambios de diversidad
Profesor: Salvador Rebollo, Dpto de Ecología, Universidad de Alcalá
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Bibliografía
• Begon, M., Harper, J.L. & Townsend, C.R. 1999. Ecología:
Individuos, Poblaciones y Comunidades. Ediciones Omega,
Barcelona.
• Díaz Pineda, F. 1989. Ecología I. Ambiente físico y organismos
vivos. Editorial Síntesis. Madrid.
• Margalef, R. 1992. Planeta Azul, Planeta Verde. Prensa Científica.
Barcelona.
• Ricklefs, R. E. 1998. Invitación a la ecología. La economía de la
naturaleza.(4º ed). Editorial Rodríguez, J. 2001. Ecología.
Ediciones Pirámide. Madrid.
• Rodríguez, J. 2001. Ecología. Ediciones Pirámide. Madrid.
• Smith, R.L. & Smith, T.M. 2000. Ecología (4ª Edición). Pearson
Educación. Madrid.
• Terradas, J. 1982. Ecología, hoy. Editorial Teide. Barcelona.
• Terradas, J. 2001. Ecología de la vegetación. Ediciones Omega.
Barcelona.
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¿QUÉ ES LA BIODIVERSIDAD?
“Es la variedad de organismos y sistemas ecológicos de los que
forman parte; incluye la diversidad dentro de cada especie
(diversidad genética), entre especies y de los ecosistemas”
Genes
Especies
Ecosistemas
(naturales y
humanizados)
LA BIODIVERSIDAD EN EL MUNDO
• Existe un fuerte sesgo hacia ciertas sp y ecosistemas.
- Número especies descubiertas: 1.700.000
- Número especies estimadas: 10-100 millones
• España: es el país europeo con mayor biodiversidad (razas y variedades
autóctonas, especies endémicas, ecosistemas únicos como las dehesas, etc.)
7. Mecanismos que subyacen en los cambios de diversidad
Principales “hotspots” con elevada biodiversidad
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1. Efecto climático latitudinal
Existe un patrón de aumento en
el número de especies de aves
desde latitudes polares a
ecuatoriales: gradiente
latitudinal de riqueza de
especies.
Hawkins et al. 2006
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1. Efecto climático latitudinal
Ricklefs 1998
Dicho aumento en el número de
especies es un patrón general que se
manifiesta en especies terrestres y
marinas.
Begon et al. 1999
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1. Efecto climático latitudinal
Este gradiente latitudinal
se relaciona principalmente
con la mayor
disponibilidad de energía
en los ecosistemas al
aumentar la insolación
cuando vamos de latitudes
altas hacia el ecuador. A
mayor cantidad de energía,
mayor número de
individuos pueden
mantenerse y con ello hay
mayores posibilidades de
existencia de un número
mayor de especies
(relación especies-energía).
Begon et al. 1999
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2. Historia geológica y climática
Hay una tendencia
hacia el aumento en el
número de “especies”
a lo largo de la
historia geológica.
En los distintos
grupos de organismos
se han producido
extinciones masivas
en algún momento de
la historia geológica
de la tierra.
Se dice que estamos
ante la “sexta gran
extinción”.
Begon et al. 1999
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2. Historia geológica y climática
Margalef 1992
La superficie de la tierra presenta una serie de placas que se desplazan modificando el tamaño y
la posición relativa de los continentes y que modifica el patrón de corrientes marinas.
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2. Historia geológica y climática
También se modificaron
las conexiones entre las
distintas partes de los
continentes.
Ricklefs 1998
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2. Historia geológica y climática
La distribución mundial de muchos
grupos taxonómicos de fauna y
flora sólo pueden explicarse por la
cercanía histórica de territorios
actualmente distanciados cientos
de kilómetros.
Begon et al. 1999
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2. Historia geológica y
climática
La deriva continental
también influyó en la
distribución de los climas y
los biomas en el medio
terrestre.
Hasta hace 10 millones de
años apenas había una
representación de
ambientes fríos en los
continentes.
Begon et al. 1999
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2. Historia geológica y climática
Algunos de los
escenarios
climáticos actuales
son relativamente
recientes y las
especies habrían
tenido poco tiempo
evolutivo para
diversificarse.
Begon et al. 1999
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2. Historia geológica y climática
Begon et al. 1999
Por otro lado, otros territorios en la tierra han mantenido las características climáticas
desde los últimos miles de años. Los ambientes tropicales se han mantenido bastante
estables durante el periodo cuaternario. Esta estabilidad de las condiciones
ambientales se relacionan con una elevada riqueza de especies existente en la
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actualidad.
3. Relaciones especies-área
Terradas 2001
Begon et al. 1999
Hay un aumento en el
número de especies a
medida que muestreamos
una superficie mayor de
hábitat. También a medida
que el hábitat disponible es
mayor.
Podemos relacionar estos
efectos del área con las
relaciones entre la diversidad
de especies regional y local.
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4. Influencia de la heterogeneidad espacial, dureza ambiental, “exotismo” y
productividad local
Begon et al. 1999
La heterogeneidad
ambiental tiene una
relación positiva con la
riqueza de especies.
La riqueza de especies
de aves está muy
relacionada con la
complejidad de la
estructura vertical de
la vegetación
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4. Influencia de la heterogeneidad espacial y productividad local
La heterogeneidad espacial en la
fertilidad aumenta la riqueza de
especies a escala de paisaje.
Sin embargo, un aumento de la
fertilidad local puede producir una
descenso de la riqueza de especies.
Begon et al. 1999
Terradas 2001
Begon et al. 1999
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4. Influencia de la dureza ambiental y “exotismo”
La riqueza de
especies se
reduce a medida
que aumenta la
dureza ambiental
(frecuencia de
sequías, heladas,
intensidad del
viento, etc).
Begon et al. 1999
La riqueza de especies
de insectos es mayor
sobre árboles nativos
que sobre árboles
exóticos.
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5. Frecuencia e intensidad de perturbaciones
Perturbación es todo
aquel factor ecológico
que causa una pérdida
de individuos o
biomasa.
Todos los
ecosistemas están
sometidos a un
régimen de
perturbaciones.
Margalef 1992
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5. Frecuencia e intensidad de perturbaciones
Margalef 1993
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5. Frecuencia e intensidad de perturbaciones
Begon et al. 1999
Cuando las
perturbaciones afectan
más intensamente a las
especies dominantes,
suelen provocar un
aumento de la riqueza de
especies.
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5. Frecuencia e intensidad de perturbaciones
Hipótesis de la
perturbación intermedia
Begon et al. 1999
Díaz-Pineda 1989
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5. Frecuencia e intensidad de perturbaciones
En muchas ocasiones, el pastoreo de herbívoros con una intensidad
intermedia produce un aumento en la riqueza de especies.
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6. Teoría biogeográfica
La teoría de biogeografía de
islas fue enunciada por
MacArthur y Wilson.
Señala que la riqueza de
especies en una
determinada isla es un
equilibrio dinámico entre las
tasas de extinción y las
tasas de inmigración.
Realizaron un modelo
gráfico donde se muestran
distintos puntos de
equilibrio (riqueza de
especies) en función del
tamaño de la isla y su
proximidad al continente.
Smith & Smith 2000
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6. Teoría biogeográfica
Se detecta una menor riqueza
de especies en las islas más
alejadas y una ausencia gradual
de especies con menor
capacidad de dispersión. Las
especies “super-vagabundas”
aparecen en todas las islas.
Begon et al. 1999
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6. Teoría biogeográfica
Para demostrar esta
teoría se ha
experimentado con
islas naturales.
También se ha
experimentado con
islas artificiales
construidas con
distintos tamaños y
a distancias
diferentes del
continente.
Ricklefs 1998
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6. Teoría biogeográfica
La teoría insular se ha aplicado a las
manchas de hábitat ocurrido como
consecuencia de procesos de
fragmentación. Los resultados han sido
variables.
Ricklefs 1998
Smith & Smith 2000
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7. Mecanismos que subyacen en los cambios de diversidad
Begon et al. 1999
Los mecanismos básicos
son el aumento de la
diversidad de recursos,
solapamiento ecológico y
la especialización.
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