Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de




descargar 146.76 Kb.
títuloSi aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de
página1/5
fecha de publicación05.08.2016
tamaño146.76 Kb.
tipoDocumentos
b.se-todo.com > Biología > Documentos
  1   2   3   4   5
Biodiversidad

Medidas de Diversidad

    Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de plantearnos cómo medirla. Es indudable que sin una cuantificación de la diversidad biológica no podremos movilizar una ciencia seria y rigurosa de la Biodiversidad. Además, a menudo necesitamos diferentes aproximaciones metodológicas (medidas) para resolver problemas de distinta índole. Por ejemplo, para establecer una red de reservas naturales que alojen la mayor diversidad posible en el mínimo número de áreas protegidas, precisaremos medidas de diversidad espacial (/ß/-diversidad) y aproximaciones que combinen la información filogenética y biogeográfica. En cambio, si nuestro objetivo es investigar la importancia funcional de una o varias especies en un ecosistema degradado, en franco retroceso, con especies en peligro de extinción, nuestra investigación tendrá que dirigirse a conocer las relaciones funcionales de las especies en el seno del ecosistema, averiguar cuál es el estado de los procesos ecológicos que tienen lugar y si es posible la aplicación de medidas que permitan la inversión del proceso de regresión, hasta la restauración de las interrelaciones funcionales originales.

    En todo caso, las dimensiones ecológica y evolutiva de la diversidad biológica proporcionan los marcos teóricos y metodológicos de referencia, en los que desarrollar medidas adecuadas para resolver las numerosas cuestiones que plantea en la actualidad, los problemas relativos a la conservación y preservación de la Biodiversidad. Aunque la Ecología es una ciencia biológica más joven que las clásicas disciplinas evolutivas (Sistemática, Filogenia, Biogeografía), paradójicamente, las medidas ecológicas tienen una larga tradición histórica, en comparación con las medidas evolutivas, las cuales, apenas tienen diez años de desarrollo intelectual.

 




Figura 1. Distribución de abundancia en una comunidad de coleópteros del río Támesis. Modificado de Magurran (1988). Datos de Williams (1964).
2.1. Medidas Ecológicas de Diversidad

    En el sentido ecológico más estricto la diversidad - un concepto derivado de la Teoría de la Información - es una medida de la heterogeneidad del sistema, es decir, de la cantidad y proporción de los diferentes elementos que contiene. Además del significado que en sí misma tiene la diversidad, es también un parámetro muy útil en el estudio, descripción y comparación de las comunidades ecológicas. Dado que la diversidad en una comunidad es una expresión del reparto de recursos y energía, su estudio es una de las aproximaciones más útiles en el análisis comparado de las comunidades, o incluso de regiones naturales (Halffter & Ezcurra, 1992).

    De todos los índices descritos en la literatura, los dos más clásicos son el Índice de Simpson y el Índice de Shanon-Wienner. El primero es una medida de Dominancia y se expresa como:

= pi2

siendo pi = ni /N, donde ni es el número de individuos de la especie ‘i’ y N es la abundancia total de las especies. Con otras palabras, pi es la abundancia proporcional de la especie ‘i’.

    A medida que el índice se incrementa, la diversidad decrece. Por ello el Índice de Simpson se presenta habitualmente como 1/ = 1/pi2 que expresa, en realidad, una medida de la dominancia, como se acaba de indicar. Por tanto, el índice de Simpson sobrevalora las especies más abundantes en detrimento de la riqueza total de especies.

    El Índice de Shannon-Wienner, a veces incorrectamente denominado Índice de Shannon-Weaver (Krebs, 1985), procede de la Teoría de la Información y se expresa como:

H’ = - pi ln pi

Otro de los índices más difundidos es el Índice de Margalef (1958):

Dmg = (S-1)/ln N




Figura 2. Curvas de abundancia de especies ilustrativas de tres modelos de distribución: 'bastón roto', log normal y serie geométrica. Modificado de Magurran (1988). Datos de Whittaker (1970).
    Estos índices pueden derivarse de los denominados números de diversidad de Hill (Ludwig & Reynolds, 1988). El método de Hill permite ordenar estos índices de acuerdo a su tendencia a sobrevalorar bien la riqueza de especies (dando más ‘peso’ a las especies menos abundantes y poco comunes o raras), o bien, la dominancia, es decir, dando mayor énfasis a las especies más abundantes. Hill (1973) propuso un método elegante para describir las relaciones entre todos estos índices, definiendo un índice de diversidad como la abundancia proporcional media recíproca y fue capaz de clasificarlos de acuerdo al peso que cada uno de ellos otorgaba a las especies más raras:

Na = (p1a + p2a + p3a +....+ pna)1/(1-a)

Na Na es al a orden de diversidad y pn es la abundancia proporcional de la especie de orden n.

Si a = 0; N0 = S número de especies totales en la comunidad.

Si a = 1; N1 = e H’

Si a = 2; N2 = 1/ = 1/ pi2.

Siempre será cierto que N0 > N1 > N2.

    En el primer caso todas las especies, incluso las raras, son igualmente pesadas. En el segundo se pesan las especies abundantes y, en el tercero, las especies muy abundantes.

    El otro parámetro descriptivo de las relaciones de abundancia, es la Equitatividad. La equitatividad también se puede medir de muchas formas. Una de las más sencillas es estimarla a partir de la abundancia de la especie dominante:

E = 1/sp1

    No obstante, una de las más frecuentes es la razón que expresa la equitatividad como la diversidad H’ (encontrada) con relación al máximo valor que H’ puede alcanzar cuando todas las especies muestran idénticas abundancias; es la familiar ‘J’ de Pielou (1975, 1977):

E = H’/Hmax = H’/lnS

    Para un desarrollo más extenso de los índices de diversidad, dominancia y equitatividad, el lector interesado puede consultar cualquier texto de Ecología general. Por su claridad y amplitud resultan muy recomendables los de Magurran (1988) y Ludwig & Reynolds (1988). Son igualmente recomendables algunos artículos que tratan con profundidad diferentes aspectos y problemas relativos a la medida ecológica de la diversidad; por ejemplo, Alatalo (1981) en lo que se refiere a índices de equitatividad.

    Por su mayor complejidad, no se trata aquí el tema de la estimación de la riqueza de especies. No obstante, merece la pena citar tres artículos de síntesis que tratan en detalle, con claridad y rigor este interesante tema: Hetlshe & Forrester (1983), Baltanás (1991) y Colwell & Coddington (1994).




Figura 3. Curva de abundancia de especies en una plantación de coníferas de Irlanda. Modificado de Magurran (1988).
Modelos de distribución

    Las especies se distribuyen, normalmente, según jerarquías de abundancia desde algunas especies muy abundantes hasta algunas muy raras. Generalmente, en las comunidades lo normal es que haya bastantes especies raras, pocas especies abundantes y muchas especies con una abundancia intermedia (Figura 1). Esta parece una regla que también se cumple en las sociedades humanas: hay bastantes personas pobres, pocas muy ricas y mucha clase media. Es muy probable que este tipo de relación especies/abundancia, se dé siempre que los elementos del sistema interaccionan y compiten por unos recursos limitados. Esta observación condujo a los modelos de distribución de abundancia de especies.

    Se han descrito cuatro modelos principales: Las series logarítmicas (log-series) de Fischer, Corbet & Williams (1943), el modelo lognormal (Preston, 1948), las series geométricas y el denominado modelo de ‘bastón roto’ (MacArthur, 1957). Como se aprecia en la figura 2, hay una progresión desde el modelo geométrico con unas pocas especies muy abundantes y las restantes muy raras y escasas a través de las log-series y la distribución log-normal, en las que las especies con abundancias intermedias son las más comunes hasta el modelo en bastón roto en el que casi todas las especies son igualmente abundantes. Estos cuatro modelos se han interpretado clásicamente en términos de distribución de recursos, en donde la abundancia de una especie es, de alguna forma, equivalente a la porción de nicho ocupado por cada especie en la comunidad.

    Me centraré únicamente en las dos primeras por ser las que explican la mayor parte de los datos experimentales.

    El modelo de series logarítmicas de Fisher, Corbet & Williams representó el primer intento de describir matemáticamente la relación entre el número de especies y el número de individuos que representan a cada una de ellas. Williams, un lepidopterólogo que trabajó en el archipiélago malayo, planteó a Fischer la siguiente cuestión: Conociendo cuantas especies se habían colectado y la abundancia de cada una de ellas y aceptando que la colección de Williams no contuviera todas las mariposas ¿sería posible estimar cuántas especies no habían sido recogidas por Williams, considerando su colección como una muestra aleatoria de la fauna de mariposas del archipiélago y conociendo la distribución estadística de las abundancias?. Aunque la matemática asociada al problema es relativamente complicada, el enfoque de Fisher para resolverlo, fue realmente sencillo. Fisher construyó un diagrama en el que representó el número de individuos, frente a la cantidad de especies representadas en cada clase de abundancia. La figura 3 muestra un ejemplo de distribución de abundancia que sigue el modelo de la serie logarítmica.




Figura 4. Distribución Log normal. Las clases de abundancia (eje 'X') se representan en incrementos de orden de magnitud 1, 10, 100. 1000, 10000... La elección de logaritmos en base 10, es más apropiada para extensas series de datos como en el ejemplo que se indica, que corresponde a la diversidad de aves en Gran Bretaña (Williams, 1964). El eje 'Y' muestra el número de especies en cada clase de abundancia. Modificado de Magurran (1988).
    Como indican Halffter & Ezcurra (1992), en el momento que Fisher, Corbet & Williams propusieron el modelo, la mayor parte de la comunidad científica interpretó el trabajo como un divertimento académico. ¿A quién le interesa estimar el número de especies que no conoce?. La perspectiva parecía casi metafísica. La relevancia del modelo de las series logarítmicas, reside en que es capaz de predecir la cantidad de especies en una muestra, conociendo la cantidad de individuos que tiene cada especie en la muestra y sumando los individuos de todas las especies, como una función del tamaño total de la muestra.

 

    El desarrollo de Fisher y colaboradores, pronto llamó la atención de un ingeniero inglés radicado en Pensilvania, Frank Preston. El modelo de Preston (1948) o modelo lognormal predice que la cantidad de especies presentes en una comunidad tendrá una relación Gausiana o Normal con el logaritmo de la abundancia (Figura 4). La mayoría de las comunidades estudiadas por los ecólogos, muestran un patrón de distribución de especies-abundancia del tipo log normal. Como es bien sabido, la distribución log normal es simétrica, en forma de campana. Asimismo, estimas repetidas de los índices de diversidad muestran una distribución lognormal (Magurran, 1988). Sin embargo, si los datos como es frecuente, derivan de una muestra finita, la parte izquierda de la curva que representan las especies más raras de la comunidad (las que no se recogen habitualmente en las muestras), está oculta. Es decir, los datos reales se ajustan, por lo general, a una distribución log normal truncada (Figura 5). Cuanto más pequeña es la muestra, más desplazada hacia la derecha de la ‘moda’ se sitúa la que Preston denominó ‘veil-line’. Sólo conocemos la porción de la curva a la derecha de esta línea, el resto de la distribución a la izquierda de dicha línea, queda oculta por la ‘veil line’ (Figura 6). A medida que se incrementa el tamaño de la muestra, la ‘línea velo’ se desplaza hacia la izquierda mostrando, en primer lugar, el valor modal de la curva y, eventualmente, la distribución log normal completa. Esto únicamente sucede en colecciones de datos que cubren un amplio rango geográfico.

 



Figura 5. Distribución de frecuencias por clases de abundancias u Octavas en una comunidad coleopterológica tropical (Serranía de Chiribiquete; Caquetá, Colombia), S: Número de especies en una octava. La tabla muestra los valores observados y esperados según predice la distribución log normal (truncada). Datos de Martín Piera y Fernández Torres (1996).



Figura 6. Distribución log normal. en muestras pequeñas únicamente es visible la porción de la distribución a la derecha de la moda. A medida que se incrementa el tamaño de la muestra, la línea 'velo' se mueve de izquierda a derecha descubriendo la moda y, eventualmente, la distribución log normal completa. S: número de especies. Log de N: logaritmo de la abundancia. Modificado de Magurran (1988).
  1   2   3   4   5

similar:

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconTanto las cosas como los seres vivos están formados por elementos...

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconA lo largo de la historia hemos estado acompañados por uno de los...

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconUna vez más es tiempo de estar en contacto a través de la palabra...

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconDiversidad de los seres vivos

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconDecisiones un libro para «darse cuenta»
«Ninguno de nosotros pide nacer, y por lo tanto, uno no puede deberle a alguien por algo que nunca pidió», sino para que ella se...

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconUna definición clásica de comunidad es “grupo de organismos de distintas...

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconResumen : No es lo mismo una persona que una cosa. Las cosas sirven...

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconLínea del tiempo de ecología
«biología» para designar la ciencia de los seres vivos y fue el fundador de la paleontología de los invertebrados

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconLa importancia de la clasificación de los seres vivos es muy útil...

Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de iconEl hilo q conecta la enorme diversidad del mundo vivo es la evolución...




Todos los derechos reservados. Copyright © 2019
contactos
b.se-todo.com