Diversidad alfa, beta y gama

La biodiversidad de un ecosistema puede abordarse a nivel de paisaje o de una región concreta. Para evaluar esta diversidad y cuantificarla, así luego poder conocer y gestionar mejor el territorio,  en 1960, Whittaker (citado por Ferriol & Merle S.F) propuso los términos de alfa, beta y gamma diversidad con el objeto de estimar la diversidad a distintas escalas de este paisaje o región.

Diversidad alfa, para Whittaker (1972, citado por Sonco 2013) es la riqueza de especies de una muestra territorial. Según Sugg (1996) es el número de especies que viven  y están adaptadas a un hábitat homogéneo, cuyo tamaño determina el número de especies por la relación área-especie, en la cual mayor área mayor cantidad de especies. Para estudiarla se pueden aplicar el índice de Simpson (Ecuación 1) y el índice de Shannon-Wiener (Ecuación 2) (Ferriol & Merle S.F).

La diversidad beta, según Sugg (1996, citado por Sonco 2013) es el recambio de especies es una región heterogénea. Para Whittaker (1977, citado por Sonco 2013) es el grado de cambio o reemplazo en la composición de especies entre diferentes comunidades de un paisaje. Para estudiarla, se puede utilizar el Índice de similitud de Sorensen (Ecuación 4)  (Ferriol & Merle S.F).

La diversidad gamma es el número de especies del conjunto de sitios o comunidades que integran un paisaje (Forman & Godron 1986, citado por Sonco 2013). Para Whittaker (1972, citado por Sonco 2013), es la riqueza de especies de un conjunto de comunidades que integran un paisaje, resultante tanto de las diversidades alfa y beta. Puede evaluarse mediante el número de especies que la componen (listas regionales de especies, catálogos, etc.). Para tener en cuenta ambas componentes, se ha propuesto que: gama = alfa + beta y también gamma =  alfa * beta. (Ferriol & Merle S.F).

Referencias:

Ferriol & Merle (S.F) Los componentes alfa beta y gamma de la biodiversidad. Aplicación al estudio de comunidades vegetales. Universidad Politécnica de Valencia. Departamento Ecosistemas Agroforestales. URL: https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/16285/Microsoft%20Word%20-%20articulo%20docente%20def.pdf?sequence=1. (Accedido Noviembre 20, 2016)

Sonco (2013). Estudio de la diversidad alfa y beta en tres localidades de un bosque montano en la región de Madidi, La Paz, Bolivia. Universidad Mayor de San Andrés. Facultad de Agronomía. Carrera de Ingeniería Agronómica. URL: http://www.mobot.org/PDFs/research/madidi/Sonco_2013_Thesis.pdf. (Accedido Noviembre 20, 2016)

Whittaker (1972). Evolution and measurement of species diversity. URL: http://max2.ese.u-psud.fr/epc/conservation/PDFs/HIPE/Whittaker1972.pdf. (Accedido Noviembre 20, 2016)

Curvas de supervivencia

En el gráfico se muestran tres tipos de curvas de supervivencia (I, II y III).

Curva I: “Alta supervivencia. La mayor parte de los organismos alcanzan su máximo fisiológico” (Morlans 2004). En Chile una especie con este tipo de curva de supervivencia es la Alpaca (Lama pacos) Su actual distribución geográfica se extiende desde Ecuador (reciente introducción) hasta el Lago Poopo en Bolivia, con un menor número de animales en el norte de Chile y Argentina. Puede vivir hasta los veinte años. Se alimenta, al igual que la vicuña, de plantas suculentas, pero a diferencia de ésta es mas afecta hacia las plantas herbáceas que a las gramíneas. (Ruta Chile S.F)

 Curva II: “Teórica. Implica igual cantidad de muertes en iguales períodos de tiempo” (Morlans). Por ejemplo, el Picaflor Azul (Colibri coruscans coruscans), se distribuye en el extremo norte de Chile, en zonas cordilleranas vegetadas por sobre los 1300 m.s.n.m. y se alimenta de néctar de flores e insectos (Aves de Chile 2007).

Curva III: “Alta mortalidad infantil. La probabilidad de sobrevivir aumenta con la edad” (Morlans). Una especie nativa en Chile con este tipo de curva se supervivencia es el Bagre o Tollo (Diplomystes camposensis). Pez que habita en la cuenca del Río Valdivia, de hábitos bentónicos y es carnívoro y se alimenta se crustáceos. Respecto a su categoría de conservación, está en la lista roja con información insuficiente, clasificada como vulnerable. (Arismendi & Penaluna 2009)

Referencias

Arismendi & Penaluna 2009. Peces Nativos en aguas continentales del sur de Chile. URL: http://www.fs.fed.us/pnw/lwm/aem/docs/penaluna/2009_arismendi_penaluna_native_inland_fishes_southern_chile_final.pdf}. (Accedido Noviembre 11, 2016)

Aves de Chile (2007). Familia Trochilidae. Picaflor Azul. URL: http://www.avesdechile.cl/381.htm. (Accedido Noviembre 12, 2016)

Morláns (2004) Introducción a la ecología de poblaciones. Área Ecología. Editorial Científica Universitaria. Universidad Nacional de Catamarca  URL: http://www.editorial.unca.edu.ar/Publicacione%20on%20line/Ecologia/imagenes/pdf/012-poblacion.pdf. (Accedido Noviembre 7, 2016)

Ruta Chile (S.F) Guía de fauna en Chile. Alpaca URL: http://www.rutaschile.com/Guia-de-Fauna-Detalle.php?N=Alpaca&p=14. (Accedido Noviembre 12, 2016).

Poblaciones

Definiciones:

1.       Rareza: según el glosario de términos especializados (2013) es una característica de una especie determinada por la abundancia muy escasa de sus individuos en el área de distribución original. En palabras sencillas, las especies vienen considerándose raras o comunes atendiendo a tres factores: extensión geográfica, especificidad de hábitat y abundancia local, es decir, una especie es rara o común según su extensión geográfica, abundancia local, especificidad del hábitat y ocupación de éste. Reyes (2009) dice que el estudio de la rareza nos informa sobre la biodiversidad y facilita la planificación de acciones conservacionistas.

2.       Distribución etaria: Distribución etaria: característica estructural de las poblaciones que se refiere a la cantidad (en número o peso) de individuos de cada edad o intervalo de edad. Según González (2012) La distribución por edades de una población determina en parte el crecimiento futuro de la misma. Si predominan los individuos mayores, en el futuro habrá una fuerte mortalidad, mientras que si la mayoría son juveniles, pronto la población crecerá. Para estudiar la distribución por edades de una población, es importante elegir los intervalos de edades, que deberán ser suficientemente ilustrativos pero sin ser pequeños. Como mínimo hay que establecer tres clases de edad: pre-reproductiva, reproductiva y post-reproductiva.

3.       Tasa intrínseca de crecimiento: “propiedades biológicas de una población” (Morlans 2004) expresadas como la rapidez de cambio del  fenómeno, se obtiene mediante el cociente del número de veces que ocurre la situación investigada en un lugar y lapso de tiempo determinado, entre la población en estudio, multiplicada por una potencia de 10, su rango es de cero a infinito positivo (Chipia 2012). Factor que incide en la dinámica de la población.  Son aquellos de la población misma; actúan desde dentro y tienen que ver con la duración de la vida, con la reproducción (período, número de crías), muertes / nacimientos. (Universidad Nacional del Nordeste S.F)

Referencias

Chipia (2012) Bioestadística y matmática básica #ULA.  Proporción, razón y Taza. URL: http://bioestadisticaula.blogspot.cl/2012/07/proporcion-razon-y-tasa.html. (Accedido Noviembre 12, 2016)

Glosarios de términos especializados (2013) Glosario Ecología / Término Rareza. URL: http://glosarios.servidor-alicante.com/ecologia/rareza. (Accedido Noviembre 7, 2016)

González (2012). La guía. Biología. Distribución por edades y por sexos en una población. URL: Distribución por edades y por sexos en una población | La guía de Biología http://biologia.laguia2000.com/tecnicas-en-biologia/distribucion-por-edades-y-por-sexos-en-una-poblacion#ixzz4PQon0Lpa. . (Accedido Noviembre 7, 2016)

Morláns (2004) Introducción a la ecología de poblaciones. Área Ecología. Editorial Científica Universitaria. Universidad Nacional de Catamarca.  URL: http://www.editorial.unca.edu.ar/Publicacione%20on%20line/Ecologia/imagenes/pdf/012-poblacion.pdf. (Accedido Noviembre 7, 2016)

Rey Benayas (2009) revista investigación y ciencia mayo 2009, 62-69 p. URL: http://www.investigacionyciencia.es/files/3223.pdf. (Accedido Noviembre 7, 2016)

Universidad Nacional del Nordeste (S.F) Facultad de ciencias Facultad de ciencias exactas y naturales y agrimensura. DOCS Ecología URL: http://exa.unne.edu.ar/carreras/docs/ECOLOGIA_Tema3.pdf. (Accedido Noviembre 7, 2016)

Presiones de selección que influenciaron en el desarrollo de biomas

Bosque tropical: Durante el cretáceo en Laurasia, según Couvreur (2011) las angiospermas compitieron con otras plantas primitivas, Según Brodribb (S.F) ocurrio una "transicion dramática en la ecología de las angiospermas y posiblemente en la química y en la atmósfera", además agrega que los bosques tropicales surgieron gracias a un incremento en el sistema vascular de las hojas de las angiospermas, permitiendo el "reciclaje" de grandes cantidades de lluvia en la zona. Las altas temperaturas y humedad han moldeado este bioma. Una mayor densidad en el sistema vascular permite a las plantas transportar agua e intercambiar CO2 con mayor eficiencia causando un crecimiento mas rápido y con mayor tamaño. 

Bosque templado: Donoso (1994) señala que los vínculos florísticos del bosque austral con otras masas forestales ubicadas en Tasmania y Nueva Zelanda, datan del Terciario, en este período los bosques tropicales y templados de sudamerica no estaban separados como hoy por desiertos. A su vez, Sudamérica estaba unida por la antártica, que no se hallaba cubierta totalmete de hielo, con Tasmania y Nueva Zelanda. Esto causó que el bosque austral se aislara biogeográficamente, al estar separado por barreras como desiertos y oceanos, de los origenes de su biota (Prado S.F).

Bosque de coníferas: El clima templado, con veranos cálidos, inviernos fríos y pluviosidad normal es una clara influencia en la formación de bosques de coníferas (García 2014) que actualmente se dan en Europa, Asia y América.

Sabana: El clima árido y su vegetación poco densa provoca que durante la noche sea muy frío, el suelo con nutrientes limitados no permite el crecimiento frondoso de plantas y las rocas permiten que algunos arboles se puedan desarrollar (Bioenciclopedia 2012). Debido a la sequedad que alcanza en algunas temporadas se generan incendios (Fernandez 2012), los que han ido moldeando una vegetación que necesita de los incendios para poder reproducirse, esto no permite que la vegetación logre alcanzar mas de 2 metros de altura normalmente, lo que mantiene la condición de sabana.

Pradera templada: Según Fernandez (2012) se han ido moldeando debido a que en estos lugares existen montañas que evitan que las masas de aire del océano afecten a estas zonas, pudiendo ser el aire polar dominante dando lugar a temperaturas más frías en invierno. En verano, la masa de aire continental es dominante provocando lluvias. También hay períodos de sequía, permitiendo que se generan incendios, lo que impide a este bioma convertirse en bosque, dichos incendios no destruyen la hierba, que crecen desde la parte inferior de sus tallos, por ello puede continuar creciendo cuando la parte superior haya sido quemada.

Chaparral: según Fernandez (2012) se crea cuando el agua fría del océano se fusiona con una masa de tierra, a una alta temperatura. Existiendo un invierno muy lluvioso y un verano muy seco, pudiendo crear sequías haciendo que las condiciones de generar incendios sean altas, estudios demuestran que estos constituyen una parte esencial para controlar el equilibrio de los seres vivos en este bioma. Las hojas de las plantas que podemos encontrar están hechas de materiales inflamables y además tienen la capacidad de resistir el fuego.

Tundra: se caracteriza por un clima extremadamente frío, fuertes vientos, precipitaciones escasas, suelo pobre en nutrientes (Bioenciclipedia 2012) esta cubierto por el permafrost, todo esto es una presión que tiene como resultado poca diversidad biológica, vegetación de poca altura y sencilla estructuralmente, con cortas estaciones de crecimiento. 

Desierto: la escasez de lluvia, altas temperaturas de día (Bioenciclopedia 2012) y frías por la noche, vientos suaves que evaporan cualquier tipo de humedad han presionado a una vegetación escasa y organismos especialmente adaptados a estas características (Fernandez 2012).

Referencias

BIOENCICLOPEDIA (2012) Desierto. Biomas

URL: http://www.bioenciclopedia.com/sabana/ (Accedido octubre 9, 2016)

BIOENCICLOPEDIA (2012) Sabana. Biomas

URL: http://www.bioenciclopedia.com/sabana/ (Accedido octubre 9, 2016)

BIOENCICLOPEDIA (2012) Tundra. Biomas

URL: http://www.bioenciclopedia.com/sabana/ (Accedido octubre 9, 2016)

COUVREUR T (2011) Bosques tropicales húmedos: en los orígenes de la biodiversidad. Actualité Scientifique N° 379: 1p. (en línea) 

URL: file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrador/Mis%20documentos/Downloads/FAS379e-web%20(1).pdf (Accedido octubre 9, 2016)

EDUCACION AMBIENTAL EN LA REPUBLICA DOMINICANA (S.F.) Biomas del mundo: Praderas templadas. Elementos de Ecología.
URL: http://www.jmarcano.com/nociones/bioma/pradera.html (Accedido octubre 9, 2016)

EXPANSIÓN & CNN (2011) Los primeros bosques tropicales aparecieron hace 65 millones de años.

URL: http://expansion.mx/tecnologia/2011/05/03/los-primeros-bosques-tropicales-aparecieron-hace-65-millones (Accedido octubre 9, 2016)

FERNANDEZ R (2012) Chaparral. Biopedia. Biodiversidad, biomas y más. Enciclopedia ilustrada de la vida en la Tierra.
URL: http://www.biopedia.com/chaparral/ (Accedido octubre 9, 2016)

FERNANDEZ R (2012) Desierto. Biopedia. Biodiversidad, biomas y más. Enciclopedia ilustrada de la vida en la Tierra.
URL: http://www.biopedia.com/desierto/ (Accedido octubre 9, 2016)

FERNANDEZ R (2012) Pastizales o praderas. Biopedia. Biodiversidad, biomas y más. Enciclopedia ilustrada de la vida en la Tierra.
URL: http://www.biopedia.com/pastizales-praderas/ (Accedido octubre 9, 2016)

FERNANDEZ R (2012) Sabana. Biopedia. Biodiversidad, biomas y más. Enciclopedia ilustrada de la vida en la Tierra.
URL: http://www.biopedia.com/sabana/ (Accedido octubre 9, 2016)

FERNANDEZ R (2012) Tundra. Biopedia. Biodiversidad, biomas y más. Enciclopedia ilustrada de la vida en la Tierra.
URL: http://www.biopedia.com/tundra/ (Accedido octubre 9, 2016)

GARCIA C (2014) Los ecosistemas de nuestro planeta.

URL: https://prezi.com/s9t7uqdguppw/el-bosque-de-coniferas-se-encuentra-en-europa-asia-america/ (Accedido octubre 9, 2016)

PRADO J (S.F.) Bosques templados 32.8. Perspectivas en el manejo de los bosques templados.

URL: http://www.infobosques.com/descargas/biblioteca/159.pdf (Accedido octubre 9, 2016)

Variables

La variable riqueza hace referencia al nivel jerárquico de paisaje siendo un atributo composicional.

La variable formas de vida hace referencia al nivel jerárquico de comunidades siendo un atributo composicional.

La variable competencia intraespecífica hace referencia al nivel jerárquico de comunidades siendo un atributo funcional.

La variable dispersión hace referencia al nivel jerárquico de población siendo un atributo Estructural.

La variable tamaño corporal hace referencia al nivel jerárquico individuo siendo un atributo composicional.

La variable gasto energético hace referencia al nivel jerárquico individuo siendo un atributo funcional.

La variable ciclo de nutrientes hace referencia al nivel jerárquico comunidad siendo un atributo funcional.

Referencias

NOSS (1990) Indicators for Monitoring Biodiversity: A Hierarchical Approach. U.S Environmental Protection Agency. Environmental Research Laboratory. 

URL: http://www.eebweb.arizona.edu/Courses/Ecol406R_506R/Noss_1990.pdf (Accedido octubre 8, 2016)

Conceptos

Biodiversidad: variedad de especies, ya sean plantas, animales o cualquier forma de vida (Bird et al 2001) la biodiversidad refleja el numero, variedad y variabilidad de los organismos vivos. Como ejemplo, están los coleópteros, orden de insectos con mas de 375000  especies descritas, tantas como las plantas vasculares o los hongos (Arnett et al 2001). Los coleópteros representan una gran diversidad de especies debido a que las múltiples adaptaciones que han tenido ha ido permitiendo que se hayan ido diferenciando evolutivamente muchas especies a lo largo de los años.

Mecanismos evolutivos: Según Barbadilla (S.F.) los mecanismos evolutivos son factores o procesos que producen el cambio evolutivo, es decir, los mecanismos naturales que causan la descendencia con modificación. Entre estos, esta la selección natural descrita por Darwin, que explica que existen características que se van alterando por la influencia del medio ambiente, en donde las necesidades causan que el rasgo especifico se vaya heredando con el fin de mejorar el fitness de los individuos. Un ejemplo de este mecanismo es el tipo de pelaje que tienen algunas especies según  sean las condiciones climáticas donde habitan. Otro mecanismo evolutivo es la deriva génica descrita por Sewall Wright (1984) que son cambios al azar en las frecuencias alélicas. También son mecanismos evolutivos el aislamiento geográfico, la migración, la mutación y la variación genética.

Ecorregiones: Según el fondo mundial para la naturaleza (2016) las ecorrregiones son patrones complejos que sigue la biodiversidad, determinados por el clima, la geología y la historia evolutiva del planeta, estas pueden ser terrestres, de agua dulce o marítimas. Ejemplo: en Chile, una de las ecorregiones que ocupa la porción central del país (Zamora 2001), es la zona del matorral y bosque esclerófilo, que presenta un clima mediterráneo.

Referencias

A (2008) Mecanismos de Evolución. Revista Ejemplode.com

URL: http://www.ejemplode.com/36-biologia/307-mecanismos_de_la_evolucion.html. (Accedido octubre 8, 2016)

BOLETINAGRARIO (S.F.) Definición de ecorregión.

URL: http://www.boletinagrario.com/ap-6,ecorregion,2209.html (Accedido octubre 8, 2016)

COLLADO S (2009) Teoria de la Evolución. Philosophica: enciclopedia filosófica on line.

URL: http://ateneuperemascaro.org/IMG/pdf/teoria_de_la_evolucion.pdf (Accedido octubre 8, 2016)

WWF (2016) Ecoregions. World Wildlife Fund.

URL: http://www.worldwildlife.org/biomes (Accedido octubre 8, 2016)