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Biodiversidad
¿Qué es la Biodiversidad?
La biodiversidad o diversidad biológica es la variedad
de la vida. Este concepto incluye varios niveles de la
organización biológica. Abarca a la diversidad de
especies de plantas y animales que viven en un sitio,
a su variabilidad genética, a los ecosistemas de los
cuales forman parte estas especies y a los paisajes o
regiones en donde se ubican los ecosistemas.
También incluye los procesos ecológicos y evolutivos
que se dan a nivel de genes, especies, ecosistemas y
paisajes.
¿Qué es la Biodiversidad?
El concepto fue acuñado en 1985, en el Foro Nacional sobre la Diversidad Biológica de
Estados Unidos.
Edward O. Wilson (1929 - ), entomólogo de la Universidad de Harvard y prolífico escritor sobre el tema de conservación, quien tituló la publicación de los resultados del foro en 1988 como “Biodiversidad”.
Atributos de la biodiversidad:
En cada uno de los niveles, desde genes hasta paisaje o región, podemos reconocer tres atributos: composición, estructura y función.
La composición es la identidad y variedad de los elementos (incluye qué especies están presentes y cuántas hay).
Atributos de la biodiversidad:
La estructura es la organización física o el patrón del sistema (incluye abundancia
relativa de las especies, abundancia relativa de los ecosistemas, grado de conectividad, etc.).
Y la función son los procesos ecológicos y evolutivos (incluye a la depredación, competencia, parasitismo, dispersión, polinización, simbiosis, ciclo de nutrientes, perturbaciones naturales, etc.).
Niveles de organización de la Biodiversidad
Genes Comunidades
y Ecosistemas
Diversidad
genética
Diversidad
taxonómica y
filogenética
Diversidad
funcional
Especies
Composición y escalas de la Biodiversidad.
Diversidad genética:
•Individuos
•Cromosomas
•Genes
•Nucleótidos
Diversidad de organismos:
•Reinos
•Phyllum
•Ordenes
•Familias
•Géneros
•Especies
•Subespecies
Composición y escalas de la Biodiversidad.
Diversidad ecológica:
•Biomas
•Biorregiones
•Paisajes
•Ecosistemas
•Hábitats
•Nichos
•Poblaciones
Estudios de biodiversidad.
Especies grandes
Pérdida de la Biodiversidad
Los factores directos que impactan y amenazan a las especies
son cuatro:
1.- Destrucción, deterioro y fragmentación de hábitats
generado por la agricultura, ganadería, construcción de
presas, desarrollo urbano, carreteras, gaseoductos,
oleoductos, etc.;
Pérdida de la Biodiversidad
2.- Sobreexplotación directa legal e ilegal (como tráfico ilegal de especies) e indirecta (como la
pesca incidental);
Pérdida de la Biodiversidad
3.- Introducción de especies exóticas (voluntaria y
accidentalmente). Estas especies compiten, depredan,
transmiten enfermedades, modifican los hábitats afectando
a las especies nativas y;
Pérdida de la Biodiversidad
4.- Contaminación generada por el uso de combustibles fósiles
y de agroquímicos. Actualmente el cambio climático,
generado por la contaminación, es una de las principales
amenazas para las especies de flora y fauna.
Acciones para la conservación de Biodiversidad:
•Proyectos de investigación
•Difusión de información.
•Actividades cotidianas.
•Creación de instituciones especializadas.
•Creación de ANP´s
Fases para el estudio de la biodiversidad.
•Descriptiva.- Zonas de estudio por
diferentes métodos de muestreo.
•Interpretativa.- Tomar en cuenta factores
bióticos y abióticos para interpretar
resultados.
•Predictiva .- Extrapolar resultados.
Zonas de estudio.
Zonas de estudio.
Población
Es un grupo de organismos
de la misma especie, que se
cruzan entre sí y habitan en
un área geográfica particular,
en un tiempo determinado
Propiedade de la
población:
Densidad
Tasa de natalidad
Tasa de mortalidad, etc
Distribución (Azar,
agrupado, regular)
Distribución
Al azar (a)
Agrupado (b)
Uniforme (c)
Comunidad
Una comunidad biótica o
biocenosis está formada
por todas las poblaciones
que ocupan un hábitat
determinado.
Hábitat
Es el lugar que ocupa la
especie dentro del espacio
físico de la comunidad
Se trata, por lo tanto, del espacio en
el cual una población biológica
puede residir y reproducirse, lo que
supone la posibilidad de perpetuar
su presencia.
El hábitat está dado por una combinación de factores bióticos y
abióticos: este ambiente se corresponde, por lo tanto, con distintas
características geográficas, climatológicas, etc.
Aunque una comunidad puede englobar cientos de miles de especies (vegetales y animales), muchas son relativamente poco importantes, de modo que únicamente algunas, por su tamaño y
actividades, son decisivas en la vida del conjunto.
CURVAS ESPECIES-ÁREA
Especies comunes - Especies raras
Ecosistema
Los ecólogos emplean el término ecosistema para indicar una unidad natural de partes vivientes o inertes, con interacciones mutuas para producir un sistema estable en el cual el intercambio de sustancias entre las partes vivas e inertes es de tipo circular.
Para calificarla de un ecosistema, la unidad ha de ser un sistema estable, donde el recambio de materiales sigue un camino circular.
Sucesión ecológica
Los ecosistemas cambian
con el tiempo y tienden a
ser más complejos. Con
el tiempo se establece
una comunidad madura y
estable denominada
“comunidad clímax”
Mayor Diversidad Biológica
Tipos de biodiversidad
ALFA: Biodiversidad dentro de un hábitat, en áreas de una hectárea.
BETA: cambio de composición específica a lo largo de un gradiente ambiental o
geográfico (biodiversidad entre hábitats). Es el resultado de la diversidad alfa
encontrada en diferentes situaciones (diversidad gamma/diversidad alfa).
GAMMA: Biodiversidad de una región o paisaje.
Arrecife
Isla Verde
Sistema
Arrecifal
VeracruzanoVeracruz
Tampico
Tabasco
Golfo de
México
Tipos de biodiversidad
DELTA: Heterogeneidad regional
Un ejemplo deestimación dediversidad alfa,beta y gamma
Tipos de Biodiversidad en sistemas acuáticos.
Lago de ChapultepecLago Tezozomoc
Canales de Xochimilco
¿Cuál sería el
nombre de ésta
región?
¿Cuál sería la
forma para
medir los
diferentes tipos
de
biodiversidad?
Método de estudio de la diversidad biológica.
Realizar muestreo del grupo que se quiere
estudiar en un área determinada.
Procesamiento de las muestras (conteo de
especies y número de individuos).
Análisis de la información utilizando
ecuaciones matemáticas (índices de
diversidad).
Interpretación de los resultados.
Índices de diversidad
Son números que no tienen un valor conceptual real, por lo
que por sí solos no dicen mucho.
Son una herramienta que permiten tener una perspectiva
de la situación de la comunidad y compararla con
comunidades semejantes.
Con el tiempo ayuda a tomar decisiones de conservación y
manejo.
Índices de diversidad y el número de especies.
Riqueza específica (S)
Número de especies observadas o esperadas (curvas de
rarefacción).
Indices de diversidad
Riqueza específica ajustada por la abundancia de cada
especie.
Índices de diversidad
De Margalef :
I=(s-1)/Ln N
donde I es la diversidad, s es el número de especies presentes, y N
es el número total de individuos encontrados (pertenecientes a
todas las especies).
Valores inferiores a 2,0 son considerados como relacionados con
zonas de baja diversidad (en general resultado de efectos
antropogénicos) y valores superiores a 5,0 son considerados como
indicativos de alta biodiversidad.
No. Especie Abundancia
(ni)
1 Brachionus angularis 30
2 B. calyciflorus 20
3 B. urceolaris 100
S = 3 N= 150
Margalef.
I = (3-1) /(Ln 150) = 2 / 5.01 = 0.4
Shannon o índice de Shannon-Weaver (Weiner)
donde:
•S – número de especies (la riqueza de especies)
• pi – proporción de individuos de la especie i, respecto al total de
individuos (es decir la abundancia relativa de la especie i):
•ni – número de individuos de la especie i
•N – número de todos los individuos de todas las especies
𝐻´ = −
𝑖=1
𝑆
𝑝𝑖 x 𝑙𝑜𝑔2 𝑝𝑖
No. Especie Abundanci
a
(ni)
Abundanci
a relativa
(pi=ni/N)
Log2 (pi) (pi) X
(Log2pi)
1 Brachionus
angularis
30 0.2
-2.32 -0.46
2 B. calyciflorus 20 0.13-2.94 -0.38
3 B. urceolaris 100 0.67-0.58 -0.39
N= 150 = -1.23
Shannon o índice de Shannon-Weaver (Wiener)
H´= 1.23
Shannon o índice de Shannon-Wiener
Este índice se representa normalmente como H’ y se
expresa con un número positivo, que en la mayoría de
los ecosistemas naturales varía entre 1 y 5.
Excepcionalmente puede haber ecosistemas con
valores mayores (bosques tropicales, arrecifes de
coral) o menores (algunas zonas desérticas). La mayor
limitante de este índice es que no tiene en cuenta la
distribución de las especies en el espacio.
Índice de Simpson (equitatividad)
Donde S es el número de especies, N
es el total de organismos presentes (o
unidades cuadradas) y n es el número
de ejemplares por especie.
Índice de Simpson
También es conocido como el índice de la diversidad de
las especies o índice de dominancia. Es uno de los
parámetros que nos permiten medir la riqueza de
organismos.
Toma un determinado número de especies presentes en
el hábitat y su abundancia relativa.
Representa la probabilidad de que dos individuos, dentro
de un hábitat, seleccionados al azar pertenezcan a la
misma especie.
Efecto de laequitatividad (abundancias relativas decada especie)
Riqueza específica (S)
Indice de diversidad
de Simpson = 1-D
2
0.32
2
0.50
Índice de Simpson – Zona A
No. Especie Abundancia
(ni)
ni-1 (ni)(ni-1)
1 Brachionus angularis 20 19 380
2 B. calyciflorus 50 49 2450
3 B. urceolaris 80 79 6320
N= 150 = 9150
D = 9150/22350 = 0.41 Diversidad=
1-D= 0.59
Índice de Simpson – Zona B
No. Especie Abundancia
(ni)
ni-1 (ni)(ni-1)
1 Brachionus angularis 50 49 2450
2 B. calyciflorus 50 49 2450
3 B. urceolaris 50 49 2450
N= 150 = 7350
D = 7350/22350 = 0.33 Diversidad=
1-D = 0.67
Índice de Simpson – Zona B
No. Especie Abundancia
(ni)
ni-1 (ni)(ni-1)
1 Brachionus angularis 1 0 0
2 B. calyciflorus 1 0 0
3 B. urceolaris 148 147 21756
N= 150 = 21756
D = 21756/22350 = 0.97 Diversidad=
1-D = 0.03
Índice de Simpson – Zona B
No. Especie Abundancia
(ni)
ni-1 (ni)(ni-1)
1 Brachionus angularis 0 0 0
2 B. calyciflorus 0 0 0
3 B. urceolaris 150 149 22350
N= 150 = 22350
D = 22350/22350 = 1 Diversidad =
1-D = 0.00