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DIVERSIDAD Usos y definiciones de Diversidad y Biodiversidad Biodiversidad en la actualidad Argumentos para preservar la biodiversidad Extinciones masivas. La sexta extinción Diversidad en gradientes Relaciones entre diversidad-productividad-estabilidad Experimentos de Cedar Creek Patrones en distintos grupos taxonómicos Hotspots 1 USOS Y DEFINICIONES Interesados en diversidad desde Clements (1916) Se identifican patrones de variación espacial y temporal en comunidades Se ven como indicadores del “bienestar” de los ecosistemas el concepto se hace menos claro cuando uno entra en detalles. la culpa de esto, que se desarrollan gran cantidad de medidas de diversidad Dificultad de definir la diversidad porque consiste en dos componentes: La variedad y la abundancia relativa de especies 2 USOS Y DEFINICIONES: ASPECTOS METODOLOGICOS Muchas formas distintas de calcular indices de diversidad: – 1. Contar número de especies – 2. Describir sus abundancias relativas – 3. Combinando los dos componentes Hay hasta 140 indices distintos El muestreo tiene también importancia en los estudios de diversidad La riqueza de especies, es solo un componente de la diversidad, pero es relativamente simple de medir y ha sido utilizado con éxito en muchos estudios. las medidas de diversidad son a menudo más informativas que el solo conteo de especies 3 USOS Y DEFINICIONES: Importancia en la actualidad para la ecología teórica y aplicada explicación de patrones latitudinales de diversidad que son sistemáticos y predictivos Porque se asocian diversidad y area El debate de diversidad-estabilidad Aspectos aplicados en conservacion 4 USOS Y DEFINICIONES: BIODIVERSIDAD nace en 1988 por E.O. Wilson en un congreso sobre desaparición de especies Biodiversidad (bio=vida, diversidad= variedad) un gran éxito y se utiliza en muchos foros La biodiversidad es la lista de especies y diversidad biológica es la variedad Es como el idioma, tienes una lista de las palabras que puede ser muy grande, pero la mayor parte de la gente solo utiliza unas pocas. Biodiversidad= diccionario. Diversidad: nº y proporcione de especies 5 BIODIVERSIDAD EN LA ACTUALIDAD ¿Cuál es el estado actual de la biodiversidad de nuestro planeta? TOTAL: 1.4 millones de especies El número de especies puede ser de 5 a 30 millones Muchos grupos se conocen bien, otros no. Hay habitats importantes que no estan explorados 6 BIODIVERSIDAD EN LA ACTUALIDAD: DESGLOSE EN GRUPOS 1 Artrópodos Insectos, 800.000 2 Plantas superiores, 248.400 3 Resto de artrópodos (arañas, ciempiés y cangrejos), 200.000 13 Reptiles, 6.300 14 Equinodermos (estrellas y erizos de mar), 6.100 15 Microorganismos procariotas(bacterias y cianobacterias), 4.800 16 Anfibios, 4.200 17 Mamíferos, 4.000 7 Otros aspectos de la diversidad biológica Diversidad dentro de cada especie (genética) Diversidad entre especies (taxonómica) Diversidad de los ecosistemas (ecológica) Reinos Bioregiones Filos Paisajes Familias Ecosistemas Géneros Hábitats Especies Nichos Poblaciones Poblaciones Poblaciones Individuos Individuos Cromosomas Genes 8 Argumentos para preservar la biodiversidad Económicos Evolutivas Morales 9 Extinciones masivas Permico (250 millones de años) Finales del Cretácico (65 millones de años) Actualidad, por el hombre. Es la 6ª extinción El registro fósil nos enseña que estos eventos de extinción masiva cambian el curso de la evolución, introduciendo un cambio espectacular en los tipos de organismos que habitan el planeta 10 Reflexiones E.O. Wilson: “ Sobre los seres vivos con los que compartimos la Tierra desconocemos su número y que tipo de cosas (nuevos fármacos o productos químicos) pueden ofrecernos. Es como un biblioteca con libros sin leer, y ni siquiera hemos acabado el primer capítulo.... estamos perdiendo las especies que hay a nuestro alrededor antes de que podamos pasar a la pagina siguiente” 11 DIVERSIDAD EN GRADIENTES diversidad de muestras tomadas de una comunidad y se suele identificar como diversidad intra-habitat (diversidad ). Se distingue otro tipo de diversidad, llamada diversidad Inter.-hatitats o diversidad . 12 Diversidad en gradientes A: gradiente suave, area distribucion grande y amplio solapamiento. Renovacion de especies baja B: Gradiente fuerte, area distribucion pequeña, poco solapamiento. Mayor renovacion de especies C: Valor alto de diversidad puntual, alta renovacion 13 Diversidad en gradientes se pretende describir y medir con diversidad es la tasa de renovación de las especies a lo largo de un gradiente (diversidad entre hábitats) Una forma sencilla de medir la diversidad es: = Sc / S donde Sc es el número total de especies en un conjunto de muestras tomadas a lo largo de un gradiente (contando solo una vez cada especie) y S es el número medio de especies por muestra 14 Biodiversidad- Productividad – Estabilidad El funcionamiento y sostenibilidad de los ecosistemas puede depender de su diversidad biológica Hipótesis de Elton: Ecosistemas mas diversos, son más estables Hipótesis de Darwin: comunidades vegetales más diversas son más productivas 15 Cedar Creek (Minesota,USA) Experimentos con pastizales naturales Experimentos con pastizales sembrados: – 147 plots de 3 x 3 m – 1,2,4,6,8, 12, 24 especies asignados azarosamente – 10 g m-2 semillas 16 David Tilman Experimentos naturales: Riqueza-Producción- Uso nutrientes Producción del ecosistema aumentó significativamente con la biodiversidad de plantas Los principales nutrientes limitantes (nitrógeno) era utilizado mas completamente 17 Experimentos de campo: Riqueza- Producción- Uso nutrientes Más Riqueza- Más Producción Mejor uso de nutrientes Menos perdidas de N por lavado de los ecosistemas 18 Diversidad – Producción- Sostenibilidad Resultados de ambos experimentos apoyan la hipótesis: Diversidad-productividad Diversidad –sostenibilidad – Mejor uso de nutrientes – Menores pérdidas de nutrientes, menor necesidad de abonado 19 Biodiversidad-estabilidad Estabilidad dos componentes: Resistencia de un ecosistema a la perturbación Elasticidad, la velocidad de recuperación tras la perturbación. 20 Biodiversidad – Estabilidad en Cedar Creek: Efecto de sequia En 1988 se produce una fuerte sequía Se estudia: – Resistencia a la sequía, comparando la biomasa durante la sequía con la de años antes – Recuperación (elasticidad), comparando biomasa 4 años después de sequía con biomasa antes de sequía 21 Resistencia a la sequia Compara la biomasa 1988 (sequía) con la de antes de sequía (1986) Aumento de la resistencia con el numero de especies Parece alcanzarse una meseta a partir de 11 especies 22 Recuperacion tras sequia (elasticidad) Compara la biomasa 4 años después de sequía con biomasa antes de sequía Los pastizales con menos de 5 especies se recuperan peor 23 Conclusiones Biodiversidad – Estabilidad: Cedar Creek Los ecosistemas más diversos son más estables porque: – Son más resistentes, disminuye menos la biomasa con la sequía – Son más elásticos, son capaces de recuperarse mejor La relación no es directamente proporcional a las especies: – Por ejemplo: Por encima de 11 especies se alcanza una meseta. Redundancia de especies? 24 Estudios en diferentes grupos taxonómicos Muchos estudios sobre perdida de especies en ecosistemas tropicales ¿Es similar la respuesta para distintos grupos de especies? Si lo es, simplificaría mucho los estudios. Habría que elegir algún grupo indicador Si no lo es, habría que estudiar distintos grupos 25 Estudios en diferentes grupos taxonómicos. Riqueza respecto a heterogeneidad. Diferencias entre grupos Estudios de Atauri y Lucio (2001) en Madrid Se estudia la relación de riqueza de especies con heterogeneidad En cuatro grupos taxonómicos distintos: aves, reptiles, anfibios y mariposas Heterogeneidad medida como números de tipos distintos de cobertura de vegetación por hectárea Atauri & de Lucio, 2001 26 Riqueza respecto a heterogeneidad. Diferencias entre grupos 27 Riqueza respecto a heterogeneidad. Diferencias entre grupos Relación positiva riqueza- heterogeneidad para todos los grupos No tan fuerte para anfibios y reptiles. Más dependientes de que tipo de hábitats Las relaciones son generales, pero también se detectan diferencias por grupos taxonómicos 28 Hotspots “Hotspots” Esfuerzo de conservación Myers et al 2000. Nature 403: 853-858 29 Hotspot Mediterraneo Punto caliente de biodiversidad 30 Riqueza especies mariposas en Mediterráneo Fernández-Haeger y Jordano (2003) en El monte Mediterráneo en Andalucía 31 Paginas Web Inbio. Instituo Nacional de biodiversidad. Costa Rica – http://www.inbio.ac.cr/es/default.html Network connecting Science and Conservation – http://www.natureserve.org Velazquez y Sanchez (2001) Recursos en Internet para el estudio del cambio global y la biodiversidad. Ecosistemas, año X, nº32 2