BIOGEOGRAFIA Dra. Virginia Abdala. Estos apuntes se basan fundamentalmente en la enciclopedia libre (Wikipedia) y en otros textos que se mencionan entre paréntesis en el texto principal. Personalmente he modificado los contenidos para adecuarlos a la perspectiva de la cátedra que selecciona a la Biogeografía Histórica como la base del desarrollo de este tema. La biogeografía es la ciencia que estudia la distribución de los seres vivos sobre la Tierra y los procesos que originaron esta distribución. Se trata de una ciencia histórica, es decir, que se ocupa del estudio de sistemas cuya evolución ha seguido una trayectoria única, que debe estudiarse en concreto, no pudiendo obtenerse su conocimiento deductivamente a partir de principios generales. En particular, los seres vivos presentes en una región no pueden deducirse de los factores geográficos, sino que deben ser examinados empíricamente. A la biogeografía se le ha dividido en dos ramas, la conocida como la biogeografía histórica y la biogeografía ecológica. La biogeografía ecológica estudia la biodiversidad en el tiempo y el espacio, y cada una de estas ramas se apoya más en uno de estos elementos, la biogeografía histórica se enfoca más en el tiempo, buscando como se fueron dando las distribuciones de especies hasta su estado actual. La biogeografía ecológica usando técnicas como la teoría de la tolerancia ecológica, se basa más en la distribución espacial de los seres vivos en el momento actual. Algunos consideran a estas dos ramas irreconciliables, sin embargo cada una es el complemento de la otra. En el transcurso de esta materia consideraremos como biogeográficos estrictamente a los estudios de Biogeografía Histórica. La distribución de los seres vivos en la superficie terrestre no es uniforme ni en el tiempo ni en el espacio y cada especie, género, familia, orden (cada taxón) ocupa de modo espontáneo una superficie determinada, continua o discontinua que constituye su territorio, su “área de distribución”. La biogeografía no estudia sólo la distribución de especies y taxones de categoría superior, sus áreas de lo que se ocupa la especialidad llamada corología, sino también la distribución de ecosistemas y biomas (Biogeografía Ecológica). Las áreas de distribución no son casuales y evolucionan a lo largo del tiempo a medida que lo hacen los distintos factores del medio (relieve, suelo, clima, relaciones interespecíficas, presencia humana) o en función de la propia evolución biológica de las especies. Para la biogeografía la tarea es definir áreas relativamente homogéneas y distintas de las circundantes, que estén caracterizadas por una biota homogénea. Estas áreas, más o menos idealizadas, son susceptibles de ser presentadas cartográficamente. Así, los mapas de distribución de las especies son una de las principales evidencias empíricas para las inferencias biogeográficas. Cada taxón tiene su área de distribución particular. Dado que ésta viene determinada por sus características propias, capacidad de Biogeografía – Dra. Virginia Abdala (2014) 1/8 adaptación y difusión, historia evolutiva y relación con los taxones vecinos, no hay en la práctica dos que resulten exactamente iguales. Sin embargo, en líneas generales se pueden reconocer tres grandes patrones de distribución de los taxones sobre la Tierra (tomado del Open Course de la Universidad de Cantabria: http://ocw.unican.es/ciencias-sociales-y-juridicas/biogeografia/materiales/tema-1/1.1.3la-distribucion-de-los-seres-vivos con modificaciones hechas por mi): a. Cosmopolitas Llamamos cosmopolitas a los taxones que ocupan los hábitats que les son favorables en todos (o en la mayoría) de los continentes y océanos del mundo. El fenómeno es muy raro al nivel de la especie aunque más habitual en nivel taxonómicos superiores como el género, la familia o el orden (de hecho, en sentido estricto, no existen especies absolutamente cosmopolitas con la excepción actual del ser humano por lo que la consideración de cosmopolita se extiende a aquellas que aparecen muy extendidas por varios continentes u océanos). Área de distribución de la orca (Orcinus orca), ejemplo de taxón cosmopolita. http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Cetacea_range_map_Orca.PNG. Biogeografía – Dra. Virginia Abdala (2014) 2/8 De las 160.000 especies de plantas superiores conocidas sólo 25 colonizan más de la mitad de la superficie terrestre. El cosmopolitismo aparece sobre todo en taxones acuáticos o litorales que se benefician de un medio muy homogéneo (lenteja de agua, por ejemplo). b. Circunterrestres Son las de aquellos taxones que se extienden formando un anillo alrededor del planeta coincidiendo con una franja climática precisa. Pueden ser circunboreales, cuando coinciden con las latitudes altas del hemisferio Norte como en el caso de las betuláceas, circuntempladas como en el caso del avellano, circuntropicales como las palmáceas. Área de distribución del géneroBetula (abedules), ejemplo de taxón circunboreal. Fuente: http://ocw.unican.es/ciencias-sociales-y-juridicas/biogeografia/materiales/tema-1/1.1.3-ladistribucion-de-los-seres-vivos Biogeografía – Dra. Virginia Abdala (2014) 3/8 Área de distribución de las palmáceas (palmeras), ejemplo de taxón circuntropical. Fuente: http://ocw.unican.es/ciencias-sociales-y-juridicas/biogeografia/materiales/tema-1/1.1.3-ladistribucion-de-los-seres-vivos c. Áreas regionales De superficie más reducida que las anteriores, son las de aquellos taxones que ocupan una región determinada del mundo (normalmente entre algunas decenas de miles y algunos millones de km2). En virtud de ello, se dice que una especie puede tener una distribución “mediterránea”, “europea”, “andina”, patagónica”, etc. Área de distribución de Quercus suber, árbol de distribución regional mediterráneo-occidental. Fuente:http://ocw.unican.es/ciencias-sociales-y-juridicas/biogeografia/materiales/tema-1/1.1.3-ladistribucion-de-los-seres-vivos Biogeografía – Dra. Virginia Abdala (2014) 4/8 Estas áreas pueden ser continuas o discontinuas (“disyuntas”), rasgo que nos proporciona información de interés sobre la historia o dinamismo del taxón de que se trate. Las áreas continuas son las de aquellos taxones cuyas poblaciones se encuentran lo suficientemente próximas unas de otras como para que los individuos de unas y otras puedan interactuar entre sí. Son las más habituales en las especies de origen reciente o en expansión y, en principio, deberían ser las más “normales”. Las áreas disyuntas o discontinuas se identifican cuando dos o más grupos biológicos cercanamente relacionados se encuentran separados espacialmente. La distribución de una nueva especie es continua (aparece en un punto y se extiende a partir de él pero “sin perder territorio” tras de sí). Sin embargo, a medida que pasa el tiempo, diversas circunstancias naturales o de origen humano pueden conducir a su fragmentación. Una vez que el área se ha dividido, las poblaciones de cada zona continúan evolucionando independientemente y pueden terminar originando especies nuevas (proceso de especiación “alopátrica”). Distribución de las magnolias, ejemplo de área disyunta. Fuente: http://ocw.unican.es/ciencias-sociales-y-juridicas/biogeografia/materiales/tema-1/1.1.3-ladistribucion-de-los-seres-vivos d. Áreas endémicas y residuales Son las de aquellos taxones que aparecen estrictamente localizados en un territorio reducido no encontrándose de forma natural en ninguna otra parte del mundo. En otras palabras, endemismo es la distribución restringida de grupos biológicos a ciertos límites geográficos, cualesquiera que éstos sean. El taxa endémico puede tener Biogeografía – Dra. Virginia Abdala (2014) 5/8 categoría de especie, género o cualquiera superior, y el área puede ser un cerro, un estado, un país o un continente. Los taxa pueden ser endémicos básicamente por dos razones: a) porque se originaron en esa área (origen incipiente) o b) porque solamente quedan en esa área (relictos) (Tomado de Reynoso Rosales en http://www.revistaciencias.unam.mx). El concepto de endemismo se utiliza muchas veces de forma incorrecta; aunque no hay unos límites admitidos de forma general, al hacer referencia a una especie endémica no se debería pasar de la escala de un macizo, región o archipiélago, mientras que cuando se habla de géneros o de familias, categorías mucho más amplias, se puede llegar al continente (como cuando se dice que las cactáceas son endémicas del continente americano). La presencia de endemismos es uno de los indicadores que se utilizan para valorar la calidad ambiental de una región y, frecuentemente, justifican la adopción de medidas de protección. Una especie también puede convertirse en endémica de un lugar aislado tras haber perdido la mayor parte de su territorio anterior. Es el caso de muchas de las que se encuentran al borde de la extinción, que sólo sobreviven en algunos últimos refugios. Estas especies reciben a veces el calificativo de “paleoendémicas” y sus territorios son “residuales”. Distribución de Erodium paularense, geranio endémico del centro de la Península Ibérica del que sólo se conocen algunas poblaciones localizadas. Fuente y foto: http://ocw.unican.es/ciencias-sociales-y-juridicas/biogeografia/materiales/tema1/1.1.3-la Biogeografía – Dra. Virginia Abdala (2014) 6/8 En islas incomunicadas como Galápagos, Pascua o Nueva Zelanda, el porcentaje de endemismos puede llegar a superar el 80%. Como la mayoría de las poblaciones de las islas se encuentran confinadas en ellas, la diferenciación es inevitable y cuanto más antigua es una isla (o isla ecológica), mayor es su tasa de endemismos. ¿Cómo se explica que haya taxones con tan diferentes distribuciones? Se apela fundamentalmente a tres procesos que dan cuenta de las mismas: dispersión, vicarianza y extinción. Se conoce como dispersión al traslado, propagación o desplazamiento de un taxón sobre la superficie terrestre. Se llama extinción a la desaparición de un taxón. En contraste con éstas, la teoría de vicarianza aboga por la especiación alopátrida y por tanto por el aislamiento geográfico para la formación de nuevas especies. Así, este modelo no depende de individuos moviéndose de una fuente a otra sino de la separación o fragmentación de la biota. Un interesante ejemplo de un patrón de distribución que se explica por extinción es el de los camélidos. Los camélidos presentan una distribución disyunta: los camellos y los dromedarios habitan en África y Asia mientras que las llamas, vicuñas y alpacas en América del Sur. Actualmente no hay camélidos en América del Norte ni en Europa. En este caso, la distribución de los camélidos es disyunta en el espacio. Una hipótesis dispersionista plantearía que algún grupo de camélidos ancestral, ya sea los camellos y dromedarios o los camélidos de América del Sur, viajó para establecer una población en sitios lejanos, la cual después de establecerse radió y dio origen a otras especies locales. Esta percepción podría ser muy creíble si se careciera de registro fósil; sin embargo, al incorporar los datos provenientes de los fósiles, el panorama cambia radicalmente. En la actualidad se conocen registros de camélidos fósiles con edades muy recientes en Europa y América del Norte. Con esta evidencia queda de manifiesto que hubo un momento en el cual los camélidos deambularon por casi todo el planeta. La distribución actual del grupo se debe, entonces, a la extinción de camélidos en áreas intermedias y no al brinco de camellos a través de barreras geográficas (dispersión saltatoria). En este caso, las poblaciones actuales de camélidos serían más bien relictos en un sentido histórico. Si se compactaran en un mapa planetario los puntos de presencia de todos los camélidos fósiles y recientes hasta ahora reportados, la aparente distribución disyunta desaparece (tomado de: Victor Hugo Reynoso Rosales en: http://www.revistaciencias.unam.mx/index.php? option=com_content&view=article&id=935%3Ala-paleontologia-y-la-distribucion-de-losorganismos&catid=107&Itemid=48). Uno de los procesos de vicarianza más importantes ha sido el movimiento de las placas tectónicas postulado por la deriva continental, que ha permitido explicar muy bien la distribución de diversas biotas en el planeta. Esta teoría postula que la forma y la posición de los continentes no es permanente. Hace 200 millones de años existía hipotéticamente sólo una única gran masa continental donde las floras y las faunas estaban en potencial contacto e intercambio, y las corrientes marinas circulaban Biogeografía – Dra. Virginia Abdala (2014) 7/8 libremente a su alrededor homogeneizando los climas. El supercontinente se fue fragmentando y redistribuyendo sobre el planeta, y sus fragmentos fueron arrastrados por esas lentas corrientes, aproximándolos o separándolos, proceso que continúa en la actualidad. Por este proceso, las faunas y las floras que previamente habían estado geográficamente interconectadas pasaron a tener distribución disyunta y a evolucionar independientemente (tomado de Curtis y Barnes http://www.cobachelr.com/academias/quimicas/biologia/biologia/curtis/libro/c55a.htm). Este proceso de deriva permitiría explicar por ejemplo la distribución de la biota común entre Sudamérica, África del Sur y Australia. Biogeografía – Dra. Virginia Abdala (2014) 8/8