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Biodiversidad, Apuntes de Biología

Asignatura: historia de la biologia y evolucion (HBE), Profesor: Juan Moreira, Carrera: Biología, Universidad: UAM

Tipo: Apuntes

2014/2015

Subido el 06/10/2015

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3. BIODIVERSIDAD
1. CONCEPTO Y MEDIDA DE LA BIODIVERSIDAD
Concepto de Biodiversidad
El término Biodiversidad se populariza en los ’80 debido al impacto que el ser humano está causando en el
planeta, sobre los seres vivos y el entorno, que conduce a la desaparición, de especies y hábitats naturales. La
acuñó Walter G.Rosen.
El artículo 2 de Convenio sobre la Diversidad Biológica (CBD) la define como "La variabilidad entre los
organismos vivos, incluyendo los terrestres, marinos y otros ecosistemas acuáticos, así como los complejos
ecológicos de los que forman parte; esto incluye la diversidad dentro de las especies, entre especies, y en los
ecosistemas”. EXAMEN.
La biodiversidad o diversidad biológica es el conjunto de todos los organismos, especies y poblaciones, la
variación genética entre estos, y los conjuntos de comunidades y ecosistemas, y se refiere a las interrelaciones
entre genes, especies y ecosistemas y a sus interacciones con el medio ambiente.
En términos más coloquiales, la biodiversidad resulta de la tendencia que tiene la vida de expresarse en las
más variadas formas, colores, tamaños, diseños, funciones... explorando, una amplia gama de posibilidades. El
origen de toda esa variedad tiene mucho que ver con la evolución (=a cambio).
Se consideran tres niveles básicos de Biodiversidad:
-Genética: genes contenidos en todos los organismos individuales. EXAMEN. Es el nivel de la
biodiversidad que se transmite unos a otros. Es el reservorio más pequeño y más básico. Sin variabilidad
genética las especies se pierden.
-Especies: diferencias dentro de y entre poblaciones de especies, así como entre diferentes especies.
-Ecosistemas: todos los hábitats, comunidades biológicas y procesos ecológicos, y toda la variación
dentro de ecosistemas individuales.
El estudio de la Biodiversidad comprende dos dimensiones:
Horizontal: variedad actual de especies, sus patrones de distribución e interacciones. Dimensión espacial de la
biodiversidad. Es decir, cómo se distribuye la biodiversidad en el espacio.
Vertical: es la dimensión temporal de la biodiversidad. Es la historia de la Biodiversidad.
La biodiversidad no es estática ni en el espacio ni en el tiempo.
¡Observación! Biodiversidad y Diversidad Ecológica no son la misma cosa.
Aunque el concepto de diversidad ecológica antecede al de Biodiversidad, ambos están relacionados.
Diversidad Ecológica: manera en que se organiza la biodiversidad, organización manifestada en la
distribución no uniforme de individuos (o biomasas) entre las especies.
Según Ramón Margalef, si la diversidad biológica o biodiversidad es ‘el diccionario de la naturaleza’, la
diversidad ecológica o ecodiversidad es la gramática, las normas de construcción de estructuras funcionales a
partir de los elementos de ese diccionario.
La Biodiversidad no es estática. La selección natural, especiación, extinción y otros procesos evolutivos
contribuyen a determinar la Biodiversidad.
Medición y grado de conocimiento de la Biodiversidad
La Biodiversidad necesita ser medida o estimada para poder entender cómo se distribuye y cómo cambia a lo
largo del tiempo. Existen diferentes métodos o índices que nos permiten valorar la Biodiversidad de un área o
región. Al nivel más básico, la Biodiversidad se puede expresar en función de la riqueza específica (número
de especies).
La Taxonomía juega un papel muy importante en la catalogación y medición de la Biodiversidad. Esta
disciplina consiste en la identificación, nominación y adscripción de las especies a categorías sistemáticas. La
Taxonomía conlleva especialización y es necesario que exista una representación adecuada de expertos en
cada grupo de organismos. Actualmente hay déficit de taxónomos.
Los científicos han descrito alrededor de 1,5-1,9 millones de especies, de los cuales aproximadamente
1,000.000 son insectos, 60.000 son vertebrados y 290.000 son plantas. Cada año se describen alrededor de
18.000 nuevas especies y algunas estimas consideran que la Tierra albergaría en la actualidad entre 3-10 y 100
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3. BIODIVERSIDAD

1. CONCEPTO Y MEDIDA DE LA BIODIVERSIDAD

Concepto de Biodiversidad

El término Biodiversidad se populariza en los ’80 debido al impacto que el ser humano está causando en el planeta, sobre los seres vivos y el entorno, que conduce a la desaparición, de especies y hábitats naturales. La acuñó Walter G.Rosen. El artículo 2 de Convenio sobre la Diversidad Biológica (CBD) la define como "La variabilidad entre los organismos vivos, incluyendo los terrestres, marinos y otros ecosistemas acuáticos, así como los complejos ecológicos de los que forman parte; esto incluye la diversidad dentro de las especies, entre especies, y en los ecosistemas”. EXAMEN. La biodiversidad o diversidad biológica es el conjunto de todos los organismos, especies y poblaciones, la variación genética entre estos, y los conjuntos de comunidades y ecosistemas, y se refiere a las interrelaciones entre genes, especies y ecosistemas y a sus interacciones con el medio ambiente. En términos más coloquiales, la biodiversidad resulta de la tendencia que tiene la vida de expresarse en las más variadas formas, colores, tamaños, diseños, funciones... explorando, una amplia gama de posibilidades. El origen de toda esa variedad tiene mucho que ver con la evolución (=a cambio). Se consideran tres niveles básicos de Biodiversidad: -Genética: genes contenidos en todos los organismos individuales. EXAMEN. Es el nivel de la biodiversidad que se transmite unos a otros. Es el reservorio más pequeño y más básico. Sin variabilidad genética las especies se pierden. -Especies: diferencias dentro de y entre poblaciones de especies, así como entre diferentes especies. -Ecosistemas: todos los hábitats, comunidades biológicas y procesos ecológicos, y toda la variación dentro de ecosistemas individuales. El estudio de la Biodiversidad comprende dos dimensiones: Horizontal: variedad actual de especies, sus patrones de distribución e interacciones. Dimensión espacial de la biodiversidad. Es decir, cómo se distribuye la biodiversidad en el espacio. Vertical: es la dimensión temporal de la biodiversidad. Es la historia de la Biodiversidad. La biodiversidad no es estática ni en el espacio ni en el tiempo. ¡Observación! Biodiversidad y Diversidad Ecológica no son la misma cosa. Aunque el concepto de diversidad ecológica antecede al de Biodiversidad, ambos están relacionados. Diversidad Ecológica : manera en que se organiza la biodiversidad, organización manifestada en la distribución no uniforme de individuos (o biomasas) entre las especies. Según Ramón Margalef, si la diversidad biológica o biodiversidad es ‘el diccionario de la naturaleza’, la diversidad ecológica o ecodiversidad es la gramática, las normas de construcción de estructuras funcionales a partir de los elementos de ese diccionario. La Biodiversidad no es estática. La selección natural, especiación, extinción y otros procesos evolutivos contribuyen a determinar la Biodiversidad.

Medición y grado de conocimiento de la Biodiversidad

La Biodiversidad necesita ser medida o estimada para poder entender cómo se distribuye y cómo cambia a lo largo del tiempo. Existen diferentes métodos o índices que nos permiten valorar la Biodiversidad de un área o región. Al nivel más básico, la Biodiversidad se puede expresar en función de la riqueza específica (número de especies). La Taxonomía juega un papel muy importante en la catalogación y medición de la Biodiversidad. Esta disciplina consiste en la identificación, nominación y adscripción de las especies a categorías sistemáticas. La Taxonomía conlleva especialización y es necesario que exista una representación adecuada de expertos en cada grupo de organismos. Actualmente hay déficit de taxónomos. Los científicos han descrito alrededor de 1,5-1,9 millones de especies, de los cuales aproximadamente 1,000.000 son insectos, 60.000 son vertebrados y 290.000 son plantas. Cada año se describen alrededor de 18.000 nuevas especies y algunas estimas consideran que la Tierra albergaría en la actualidad entre 3-10 y 100

millones de especies. El conocimiento de la dimensión exacta de la Biodiversidad no es completo debido a que hay grupos poco estudiados y al bajo grado de conocimiento que hay sobre ciertos hábitats y regiones (como fondos marinos profundos). Al ritmo al que se destruyen o alteran los hábitats naturales, será casi imposible valorar cuál es la Biodiversidad exacta del planeta.

Patrones en la distribución de la Biodiversidad

La Biodiversidad varía tanto a nivel espacial como temporal, desde a una escala de pocos metros y entre estaciones, hasta una escala continental y a lo largo de varios millones de años. A una escala espacial, existen diferentes patrones en la distribución de la Biodiversidad, ya sea en función de la latitud geográfica, altitud o tamaño del área considerada. En general, el número de especies es mayor a medida que aumenta la proximidad al Ecuador. Este gradiente latitudinal está relacionado con la mayor productividad biológica en los trópicos, su estabilidad climática y mayor diversidad de hábitats.

2. LA BIODIVERSIDAD ES PRODUCTO DE LA EVOLUCIÓN

La Biodiversidad es la resultante de dos procesos: especiación y extinción

Especiación es el proceso evolutivo por el cual aparecen nuevas especies. Pero ¿qué es una especie? La repuesta no es única pues hay muchas propuestas. Así, en función de los distintos criterios operativos empleados para su diagnóstico, se habla de especie morfológica, especie biológica, especie genética, especie evolutiva y especie ecológica. Resulta llamativo que distintos grupos de organismos parecen presentar distinta querencia a especiar. ¿Por qué algunos grupos taxonómicos son ricos en especies y otros no? Antes de atender a esta cuestión, vamos a presentar algunos conceptos básicos relevantes.

1. Selección natural y Adaptación

La SELECCIÓN NATURAL es el principal mecanismo (pero no el único) de aparición de nuevas especies. Se produce si en una población hay:

  • variación entre sus individuos para un cierto rasgo o atributo;
  • una relación entre dicho rasgo y alguna medida de su éxito reproductivo o su supervivencia (eficacia biológica diferencial); y
  • dicho rasgo se transmite, total o parcialmente, de los progenitores a su prole (herencia) En realidad, empleamos el término ‘ADAPTACIÓN’ con dos sentidos distintos aunque relacionados:
  • proceso de mejora continuada del rendimiento reproductivo a lo largo de varias generaciones; y
  • para describir condición , habilidad o destreza, para sobrevivir en un ambiente dado. Cuando actúa la selección natural [es decir, cuando la variación heredable se correlaciona con el éxito reproductivo] se obtiene como resultado la mejora del rendimiento reproductivo, proceso que denominamos ADAPTACIÓN.

2. Ecología y Evolución no operan en escalas temporales distintas

El proceso evolutivo no se circunscribe sólo a las grandes escalas temporales (millones de años), y sus resultados son observables en unas pocas generaciones.

3. El papel de la HETEROCRONÍA

La producción de diversidad (la generación de diseños biológicos alternativos a los ya existentes) no requiere necesariamente de la complicada modificación simultánea y coherente de numerosos elementos independientes del organismo. La HETEROCRONÍA tiene un efecto dramático en la generación de biodiversidad mediante el cambio de las tasas y tiempos de los procesos de desarrollo.

De cómo la selección lleva a la especiación: especiación ecológica

Especiación ecológica: el desarrollo de aislamiento reproductivo causado por selección divergente de rasgos fenotípicos entre poblaciones en ambientes distintos (incluyendo el uso

El tiempo de supervivencia de una especie oscila entre 4 y 22 m.a y su duración media es de unos 10 ma. La extinción es un fenómeno natural que sucede continuamente (99,9% de todas las especies que han existido se han extinguido). Las tasas de extinción han variado a lo largo del tiempo, y hay evidencia de una serie de extinciones masivas a lo largo de la historia de la vida en la Tierra.

Extinciones en masa

Caracterizadas por la desaparición de numerosas especies (entre el 50-95% en cada evento). Al menos 5 grandes extinciones (Ordovícico, devónico, pérmico, triásico y cretácico) en masa han ocurrido en los últimos 500 Ma relacionados con cambios geológicos y climáticos (deriva de los continentes, glaciaciones, cambios en el nivel del mar) o sucesos catastróficos (impactos de meteoritos o asteroides). La desaparición de numerosas especies de forma más o menos simultánea permite que en ambientes alterados muchos nichos ecológicos queden vacíos o surjan otros nuevos, y por ello, estas extinciones se ven seguidas generalmente de una recuperación de la Biodiversidad a través de fenómenos de especiación y radiación adaptativa.

La 6ª extinción y el papel del ser humano

Se cree que estamos asistiendo a la 6ª extinción en masa, y que su causa reside en el ser humano, debido al crecimiento y desarrollo de su población, y al agotamiento de los recursos. La 6ª extinción puede dividirse en dos fases: 1ª. Coincide con la dispersión de los primeros humanos modernos hace 100,000 años. 2ª. Comienza con el inicio de la agricultura 10,000 años atrás y continúa en la actualidad con la expansión progresiva de la población humana relacionada con las mejoras en las técnicas de agricultura. En general, tras la llegada del hombre a un lugar determinado por primera vez, la mayoría de las especies de mayor tamaño se extinguen. La tasa de extinción se ha incrementado enormemente tras la Revolución Industrial y se estima que en los últimos 50 años la Biodiversidad ha disminuido más rápidamente que en cualquier otro momento de la historia humana. Las estimas de pérdidas de especies oscilan entre un 10-50% en los próximos 20-50 años. Esto se conoce como la actual crisis de la Biodiversidad. La 6ª Extinción es el primer evento de este tipo provocado por una única especie, a través de la transformación del entorno (pérdida y fragmentación del hábitat, urbanización, cambio climático derivado del incremento de la actividad industrial), sobreexplotación de las especies (caza y pesca excesiva, comercio), polución e introducción de especies exóticas, todo ello asociado al incremento continuado de la población humana. La desaparición de ecosistemas que actúan como centros de diversificación de especies o "motores" de la biodiversidad (arrecifes de coral, selvas tropicales) podrá tener grandes consecuencias en el mantenimiento de la Biodiversidad presente y futura y en los procesos evolutivos que la generan.