BIOGEOGRAFIA

“Geografía de la vida”

Trata de explicar la distribución de grupos de organismos -taxa- sobre la superficie

de la tierra

La rama de la biología que estudia la distribución de los seres vivos tanto en

el espacio como en el tiempo

El estudio de la distribución geográfica de los seres vivos y su

cambio a través del tiempo

BIOGEOGRAFIA

La rama de la biología que estudia la distribución de los seres vivos tanto en

el espacio como en el tiempo

Las causas de esas distribuciones pueden ser más o menos recientes y seguir actuando, como el clima, los recursos, competencia, etc.

O ser causas históricas que ya no están operando actualmente, como procesos tectónicos, glaciaciones, aparición de cadenas montañosas,

etc.

BIOGEOGRAFIA

ECOLOGICA

Examina la distribución de taxa para averiguar porqué están en este

momento distribuidos de esa manera (Nelson and Platnick, 1980)

HISTORICAContrasta las distribuciones actuales de taxa con su historia para inferir

conexiones históricas entre las areas y las biotas

BIOGEOGRAFIA

HISTORICA

ECOLOGICA

Dispersalista

De la Vicarianza

Panbiogeografia

Biogeografía Cladística

Biogeografía de Islas

Biomas

Abundancia y diversidad

Biogeografía Marina

Dinámica de poblaciones y comunidades

BIOGEOGRAFIA DISPERSALISTA

La idea básica detrás de la biogeografía dispersalista es las distribuciones de los organismos se deben fundamentalmente a la DISPERSION

Las especies se originan en un

CENTRO DE ORIGEN

Y a partir de allí se dispersan a otras

áreas

Básicamente la dispersión consiste en que

La Biogeografía Histórica del período Wallaceano, influída por las ideas evolucionistas, dice que…

Las biotas son el producto de sucesivas o progresivas dispersiones a

través de barreras normalmente infranqueables. Existen rutas de dispersión comunes, trayectorias

coincidentes de dispersión, a través de una geografía estable, es decir, bajo

una disposición continental y océanica permanente

Wallace

Darwin

Para explicar las incongruencias encontradas, como ser áreas de endemismo con organismos de diferentes edades y capacidades de

dispersión, la biogeografía dispersionista invocó eventos de dispersión a gran escala a través de puentes oceánicos que unieron los continentes:

La utilización de rutas de dispersión poco probables como “islas flotantes”, o transporte en

icebergs

El problema con las explicaciones dispersalistas es que para cada taxón se requiere una explicación particular.

Gran parte del esfuerzo en Biogeografía mientras duró esta etapa, se perdió en la búsqueda e identificación de centros de origen y rutas de dispersión

particulares

Esto provocó que a mediados del siglo XX, la Biogeografía Histórica alcanzara un estado de “inmovilismo”. Sus principales exponentes, luego de

años de estudio, expresaban el estado en el que se encontraba el conocimiento de muchos grupos:

Mayr: (1946) “Entre las aves estrictamente terrestres, existen 8

familias tan ampliamente extendidas, que analizarlas en este momento resulta

muy difícil”

Darlington: (1957) “I still find the distribution of birds very hard to understand”.

“El patrón de la distribución de las aves es muy

complejo, los procesos de dispersión son muy difíciles

de entender y rastrear”

DERIVA CONTINENTAL Y TECTÓNICA DE PLACAS

Alfred Wegener

En 1910 propuso la teoría de la deriva continental

Inicialmente fue recibida con mucho escepticismo, fundamentalmente porque no se conocía un

mecanismo posible por el cual se pudieran producir fenómenos geológicos de semejante magnitud

Además, representaba un quiebre absoluto con la manera en la que se había estudiado geología

durante cientos de años

Gracias a varias evidencias fue finalmente aceptada alrededor de 1960, 30 años luego de la muerte de Wegener

ESTRUCTURA DE LA CORTEZA TERRESTRE

LA LITÓSFERA ESTÁ DIVIDIDA EN APROXIMADAMENTE 12 PLACAS

ESTAS PLACAS SE MUEVEN APROXIMADAMENTE UNOS 5 CM/AÑO

ESTAS PLACAS TIENEN 3 TIPOS PRINCIPALES DE MOVIMIENTOS

PLACAS DIVERGENTES

SUBDUCCIÓN

FALLAS DE DESPLAZAMIENTO

WEGENER PROPUSO QUE, HACE MILLONES DE AÑOS, TODOS LOS CONTINENTES SE HALLABAN JUNTOS FORMANDO UN

SUPERCONTINENTE LLAMADO PANGEA

Y LUEGO DE MILLONES DE AÑOS, LOS CONTINENTES ADQURIERON LA CONFIGURACIÓN ACTUAL

EXISTE ABUNDANTE EVIDENCIA SOBRE LA DERIVA CONTINENTAL, DE TIPO GEOLÓGICO, PALEOMAGNÉTICO, PERO TAMBIÉN

BIOGEOGRÁFICO

Glossopterix(Pérmico)

Listrosaurus(Triásico)

Mesosaurus (Pérmico)

Cynognathus (Pérmico)

DISTRIBUCIONES DE ORGANISMOS FÓSILES COINCIDENTES CON PANGEA (EN ESTE CASO, GONDWANA)

Southern Hemisphere Temperate Flora

35 species of trees and shrubs, evergreen and deciduous, restricted to South

America, New Zealand, Australia, Tasmania, New Caledonia, New Guinea,

and fossilized in Antarctica

Nothofagaceae

????

Absent from Africa! — “odd continent out”

DISTRIBUCION DEL GENERO Nothofagus, PRESENTE EN AUSTRALIA, NUEVA ZELANDA Y SUDAMÉRICA, Y CON FÓSILES EN ANTÁRTIDA

BIOGEOGRAFIA de la VICARIANZA

Ante la pregunta de porqué hay taxa endémicos, es decir, grupos de organismos que viven en una región determinada y en ningún

otro lugar, podemos proponer dos posibles causas:

• Los ancestros de ese grupo habitaban esa área, y sus descendientes aún persisten allí

• Los ancestros de ese grupo originalmente habitaban en otro lugar, y posteriormente ellos (o sus descendientes) se dispersaron a otras áreas

donde habitan hoy los descendientes

La primera explicación es la clásica hipótesis dispersalista, la segunda se conoce como Vicarianza

DISPERSION

Población ancestral

Barrera

Dispersión a través de la barrera

1 2

Diferenciación de taxa

VICARIANZA

Población ancestral

Aparición de la barrera

1 2

Diferenciación de taxa

DISPERSION VICARIANZA

León Croizat

En 1964 publica Espacio, tiempo, forma, donde se enfatizó el papel primordial del espacio en los estudios

evolutivos

“La vida y la tierra evolucionan juntas”

Los eventos geomorfológicos, climáticos, tectónicos, etc. que han afectado a la tierra

también lo han hecho con las biotas

Podemos encontrar PATRONES comunes en las distribuciones de los organismos, en

contraposición a las causas particulares que busca la biogeografía dispersalista

Croizat consideró que existen dos fases o etapas en la evolución de la distribución espacial de los organismos:

En un principio, los organismos expanden

activamente su área de distribución, para ocupar el mayor

espacio geográfico posible

Esto se conoce como etapa de MOVILISMO

En una segunda fase, la distribución se

estabiliza, por lo que al surgir la barrera a la

dispersión la distribución se fragmenta

Esta etapa se denomina de VICARIANZA

Esta explicación debida a vicarianza por surgimiento de barreras es más general, ya que estas barreras afectan a un mayor número de organismos por igual, por lo que sus patrones actuales de distribución deberán ser repetitivos.

Entonces, las áreas de Endemismo son evidencia de congruencia Biogeográfica, que puede ser

explicada por una causa común, un EVENTO DE VICARIANZA

Biogeografía de la Vicarianza

Panbiogeografia

Biogeografía Cladística

AREOLOGÍA COROLOGÍA

IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS DE DISTRIBUCIÓN

La corología es la parte de la Biogeografía que se ocupa de estudiar el área de distribución de los organismos y de la

determinación de una serie de corotipos comunes a muchos de ellos.

El área de distribución de una especie, subespecie u otro taxón, es el espacio geográfico sobre el que se

distribuye ese taxón

Los datos para determinar un área de distribución de un taxón son los datos de las localidades de colecta de los

individuos

DELINEADOS ALTERNATIVOS

Lo que se necesita es transformar de alguna manera, esos datos de distribución puntuales en áreas

MAPA CUADRICULADO

MÉTODO DE LA PROPINCUIDAD (Rapoport, 1975)

Consiste en crear una red de tendido mínimo (minimum spanningnetwork) entre los puntos de distribución conocidos

Luego se obtiene la media de todas las distancias, y con esta magnitud usada como radio, se dibuja un círculo centrado en cada punto

observado. El resultado es el área de distribución. Opcionalmente puede sumarse a la media la desviación estándar

Sin embargo, la opción más conservadora, y la que realiza menos suposiciones es simplemente presentar los datos de distribución

puntuales en un mapa

Díaz Gómez, J. M. 2007.Reptilia, Iguania, Liolaeminae, Liolaemus, Puna, Prepuna, and

mountain ranges, NorthwesternArgentina. Check List 3(2):105-118.

De esta manera, se posee la seguridad de que la distribución está basada exclusivamente en

datos confirmados

DISTRIBUCIONES REALES vs DISTRIBUCIONES POTENCIALES

Una nueva posibilidad es estimar la distribución potencial de un taxón, a partir de puntos de distribución conocidos, extrapolando las condiciones ambientales existentes en los sitios donde la presencia del taxón está

confirmada

Para este fin, pueden utilizarse variables climáticas conocidas como por ejemplo:

Altura , Isotermalidad , Temperatura media anual Temperatura máxima anual ,Temperatura mínima anual

Humedad relativa Estacionalidad en Tº (desvío estándar de la temperatura x

100) Temperatura máxima del mes más cálido Temperatura mínima del mes más frío

Rango de temperatura anual Temperatura media del cuarto (3 meses) más húmedo

Precipitación anual, Precipitación del mes más húmedo

Precipitación del mes más seco Estacionalidad en precipitación (coeficiente de variación)

MAXEnt

http://www.cs.princeton.edu/~schapire/maxent

DesktopGarp

http://www.nhm.ku.edu/desktopgarp/index.html

Estos datos pueden obtenerse del sitio WORDCLIM (www.wordclim.org)

Pueden ser usados en cualquier GIS, están disponibles en grillas de 1 km x 1km, y en forma de datos actuales, pasados y predicciones de clima

futuro

Estos datos pueden usarse con programas específicos para generar modelos predictivos de la distribución de las especies

ANÁLISIS DE ENDEMISMOS

Área de endemismoSon centrales para la biogeografía, especialmente

la biogeografía histórica, dado que son las unidades que serán comparadas en los distintos

estudios

Han sido consideradas como el punto de partida para todos los estudios biogeográficos

Axelius (1991) advirtió que el no usar áreas de endemismo en un análisis podría provocar que los resultados carezcan de sentido

Sin embargo, existen autores que cuestionan su existencia. Hengeveld (1990) criticó el concepto de áreas de endemismo, al afirmar que son constructos

artificiales y no unidades naturales. Hovenkamp (1997) cuestionó su existencia real en la naturaleza, y dijo que no debería darse por hecho su existencia, sino

que debería investigarse con más detalle.

Hausdorf (2002) y Hausdorf y Hennig (2003) propusieron restringir el uso del término áreas de endemismo a situaciones ideales, y utilizar un concepto nuevo

llamado „elementos bióticos‟

Definiciones de áreas de endemismo

Quizás la primera definición pueda rastrearse es la de De Candolle (1838): “sólo he reconocido aquí las regiones cuyas áreas pueden ser definidas

naturalmente, y en las cuales yo he encontrado muchas especies endémicas”

Polunin (1960) equiparó el área de endemismo con el área de distribución de una especie

Nelson y Platnick (1981) la definieron como un área relativamente pequeña,conun número de especies que no estén presentes en otras áreas

Para Humphries y Parenti (1986), un área de endemismo es una región bigeográfica que esté ocupada por un grupo de taxones monofiléticos

Morrone (2000) señala que las áreas de endemismo indican congruencia no aleatoria de distribución entre distintos taxones

Quizás la definición más ampliamente conocida y citada es la de Platnick (1991): Un área de endemismo es un área pequeña (en relación al área de estudio)

definida por las distribuciones congruentes de al menos dos especies

El término congruencia no implica una correspondencia exacta en las distribuciones, sino más bien un grado más o menos extenso de simpatría

En este mismo sentido Wiley (1981) afirma que aunque la coincidencia en los rangos no sea exacta, si hay una congruencia apreciable, las áreas pueden

ser consideradas equivalentes a los efectos del análisis biogeográfico.

Harold y Mooi (1994) proponen que la simpatría no es un requisito ineludible para el reconocimiento de un área de endemismo, suponiendo que

„distribuciones que no se solapan no deben ser consideradas como unidades históricas separadas si existe evidencia independiente de que esas áreas

pueden ser consideradas como una sola‟

Henderson (1991) criticó duramente la falta de una definición explícita de área de endemismo, así como la ausencia de un método o criterio objetivo para

„cuantificar‟ el grado de congruencia necesario para considerar un área como un área de endemismo.

ÁREAS DE ENDEMISMO Y CONSERVACIÓN

Uno de los principales problemas para la conservación de la biodiversidad, es que los recursos y la capacidad de conservar áreas son limitados, por lo que debe

seleccionarse un criterio que permita elegir áreas que maximicen el esfuerzo de protección

Frecuentemente la diversidad (número de especies) y la presencia de especies raras o „carismáticas‟ como grandes mamíferos (especies sombrilla; Shafer,

1990) son los criterios usados para la elección de áreas protegidas

Sin embargo, muchas veces las regiones con alta riqueza de especies suelen ser distintas a las de alto endemismo (Prendergast et al. 1993)

En este trabajo, se muestra que en muchos casos, áreas con gran diversidad de especies (hotspots) muchas veces son diferentes para distintos taxa.

En otros casos, especies raras o vulnerables no se encuentran en los cuadrantes con mayor número de especies o con mayor diversidad, que son

los cuadrantes que tienden a ser los escogidos como parte de áreas protegidas

Esto implica que muchas veces, los criterios usados para establecer áreas protegidas pueden obviar áreas donde existen taxa que deberían ser

conservados

DIVISIONES BIOGEOGRÁFICAS DE LA TIERRA

Endemismo: un grupo taxonómico está restringido a un área

Provincialismo: Las especies endémicas tienden a concentrarse en ciertas

regiones

Por esta razón, los biogeógrafos tienden a reconocer REGIONES, o

agrupaciones naturales de organismos en el espacio. Estas divisiones se

conocen como:

REINOS (REGIONES)

SUBREGIONES

PROVINCIAS

DISTRITOS

DIVISIONES BIOGEOGRÁFICAS DE LA TIERRA

Philip Lutley Sclater (1829–1913)

Ornitólogo Inglés, produjo una regionalización del mundo, dividiéndolo en

REGIONES en base a la distribución de passeriformes.

I. Regio Palaearctica

II. Regio Aethiopica

III. Regio Indica

IV. Regio Australiana

V. Regio Nearctica

VI. Regio Neotropica

Alfred Russel Wallace

Desarrolló muchos de los conceptos actuales de la

Biogeografía

Siguió la propuesta de Sclater, y le agregó datos sobre

distribuciones de otros taxa, especialmente mamíferos

REGIONES ZOOGEOGRÁFICAS REGIONES FITOGEOGRÁFICAS

REGIONES BIOGEOGRÁFICAS COMBINADAS

LIMITES DE LAS REGIONES BIGEOGRÁFICAS

Las regiones separadas por océanos poseen límites bien diferenciados,

mientras que aquellas que están muy cercanas poseen límites más difusos

o conflictivos

Estos límites difusos se conocen como ZONAS DE TRANCISIÓN

Un ejemplo es la

LÍNEA DE WALLACE

En el archipiélago malayo

REGIÓN HOLÁRTICA (Paleártica + Neártica)

Paleártica: Europa, Norte de Africa(hasta el Sahara) Asia (excepto

India, Pakistan y el Sudeste de Asia) y Medio Oriente

42 familias de Vertebrados, ninguna endémica

Neártica: Canada, Estados Unidos y México (hasta los trópicos)

37 familias de Vertebrados2 endémicas

Neotropical: México tropical, América del Sur y las Antillas

50 familias de Vertebrados19 endémicas

Etiópica: Africa al sur del Sahara, Madagascar, sur de la Península

Arábiga

52 familias de Vertebrados18 endémicas

Oriental: Pakistan, Sudeste Asiático, Filipinas, Indonesia al oeste de la

línea de Wallace

50 familias de Vertebrados4 endémicas

Australiana: Australia, Nueva Guinea, Tasmania, Indonesia al este

de la línea de Wallace

28 familias de Vertebrados17 endémicas

TIPOS DE DISTRIBUCIÓN

CIRCUMPOLARCIRCUMBOREAL

PANTROPICAL COSMOPOLITA

ANFITROPICAL

DISYUNTA

ECORREGIONES EN ARGENTINA

Las regiones ecológicas o ecorregiones son grandes áreas, relativamente homogéneas, en las que hay diferentes comunidades naturales que tienen

en común un gran número de especies y condicionesambientales.

La Argentina está dividida actualmente en 18 regiones (Burkart et. al., 1999)Estas ecorregiones se basaron en la clasificación clásica de Cabrera,

sumando datos para actualizar la propuesta anterior que era de 1976

Si bien existen otras propuestas, o modificaciones de ésta, es la que posee mayor consenso