¡Descarga MÓDULO III. Biodiversidad y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!
MÓDULO III. BIODIVERSIDAD
¿Qué es la biodiversidad?
El término biodiversidad es muy reciente, de los años 80. Dicho concepto triunfó porque surgió como una preocupación porque las actividades humanas comprometían la vida en el planeta de un modo más crítico que en cualquiera de las épocas anteriores. La cuestión surge tanto en temas científicos como políticos. Fue publicado Biodiversity , de E. O. Wilson, un editor de volumen, zoólogo y biólogo evolutivo. El éxito científico y político de este concepto fue en la “Cumbre de la Tierra” en 1992, donde varios países se comprometieron a reducir la pérdida de biodiversidad. Pero ¿qué es biodiversidad, en la extensión de la palabra? Es esa propiedad de la vida de manifestarse en todas las formas de tamaño, funciones metabólicas… El convenio de diversidad biológica dice que la biodiversidad es toda clase de variabilidad entre organismos vivos incluyendo todo tipo de sistemas y los complejos biológicos de los que forman parte. Esto incluye diversidad dentro de las especies, entre las especies, y entre las especies y los ecosistemas. Dicho de otro modo, la biodiversidad comprende toda la variación que existe en el mundo natural en todos los niveles de organización de la vida. Aunque de manera genérica, podemos escribir la biodiversidad como la variedad del mundo vivo. Para ello puede ser útil el analizarlo en varios posibles niveles particulares y fundamentales en biodiversidad:
- Diversidad genética. Comprende todos los genes contenidos en todos los organismos individuales (plantas, animales, hongos, microorganismos). Distintos individuos de una misma especie tienen genes distintos (variaciones entre individuos).
- Diversidad específica o de especies, que comprende las diferencias dentro de y entre poblaciones de especies y entre diferentes especies, y se refiere a la variedad de los seres vivos. (Las especies son diferentes).
- Diversidad ecótica o de ecosistemas, que comprende todos los diferentes hábitats, comunidades y procesos ecológicos, así como la variación dentro de los ecosistemas resultante de la interacción de los seres vivos. Otra idea es que esa biodiversidad, estudiada en el nivel que sea, a su vez, varía, no es igual entre lugares, épocas, estaciones… el estudio de cómo se distribuye esa variedad puede abordarse en dos dimensiones : La dimensión horizontal , que concierne la variedad actual de las especies, sus patrones de distribución e interacciones. Se centra en las especies como unidades primarias, considerando
los patrones de diversidad de tipo biogeográfico o sus similitudes morfológicas, genéticas o ecológicas, para tener en cuenta sus interconexiones entre especies y con el entorno. La dimensión vertical considera la historia de la biodiversidad, es decir, su cambio a través del tiempo como resultado de los procesos evolutivos que afectan a los organismos, a su filogenia. Su estudio radica en la determinación de las relaciones filogenéticas entre taxones relacionados. Los patrones de biodiversidad que observamos, tanto pasados como actuales, son el resultado de los procesos evolutivos de selección natural, especiación y extinción.
¿Cómo se mide la biodiversidad?
Esto no es un trabajo de laboratorio, sino que requiere de salidas al campo, a la naturaleza. El nivel más básico para cuantificar la biodiversidad es la riqueza específica , que hace referencia al número de especies o de tipos genéticos que hay en un área. Para listar las especies es necesario reconocerlas, y de ello se ocupa la taxonomía. Se encarga de identificarlas, nombrarlas y clasificarlas. A día de hoy conocemos en torno a 1’5 y 2 millones de especies, pero… ¿Cuántas quedan por descubrir? Cada año se describen alrededor de 18 mil especies nuevas y algunas estimas consideran que la Tierra albergaría en la actualidad entres 3-10 y 100 millones de especies. El conocimiento de la magnitud exacta de la biodiversidad, a cualquier escala considerada, no es todavía completo porque ciertos grupos están poco estudiados y por el bajo grado de conocimiento que todavía se tiene de algunos hábitats y regiones (selvas tropicales, fondos marinos profundos).
¿Cómo se distribuye la biodiversidad?
La biodiversidad tiene dos dimensiones, es decir, varía tanto en a nivel espacial como temporal , y ello desde una escala de pocos metros o entre estaciones del año, hasta una escala continental o 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 altitud geográfica, altitud o tamaño del área considerada. En muchos casos, un aumento de complejidad y la heterogeneidad del hábitat y la topografía contribuyen a incrementar la biodiversidad en una escala más local. En general, el número de especies es mayor a medida que aumenta la proximidad al Ecuador. Este gradiente latitudinal está relacionado “Nada en biología tiene sentido si no es a la luz de la evolución”
A medida que avanzamos en el tiempo, las especies evolucionan, porque las condiciones cambian. Pero ¿quiere decir esto que las últimas sean superiores? ¿Mejor adaptadas o “más perfectas”? Las especies evolucionan continuamente pero no son “más adaptadas”.
- ¿A qué nos referimos cuando hablamos de “ selección natural ” y de” adaptación”? Selección natural La selección natural es uno de los principales mecanismos de aparición de especies. Se produce si en una población hay variación de individuos para un cierto rasgo. El modelo clásico darwinista de selección natural tiene tres ingredientes: Que haya variación en los organismos de una misma especie. Esa variación puede conferir algún tipo de ventaja en términos de supervivencia o reproducción (más capacidad para sobrevivir y reproducirte). Que esa variación sea heredable (se hereda de padres a hijos). No es el único mecanismo que permite cambios en las poblaciones. Los genes cambian en flujo génico , movimiento o migración de genes entre poblaciones, debido a la migración de organismos o al desplazamiento de gametos. También puede ocurrir por procesos de deriva genética , cambios aleatorios que se producen de generación en generación en las frecuencias génicas de una población, lo que provoca que las frecuencias génicas varíen con el tiempo. Por mutación , un cambio o alteración en la secuencia de ADN. Adaptación Cuando actúa la selección natural (cuando la variación heredable se correlaciona con un menor o mayor éxito reproductivo), el resultado es la mejora del rendimiento reproductivo, y, por tanto, la adaptación. En inglés hay dos palabras que se refieren a este proceso: adaptación propiamente dicha (proceso de adquisición de rasgos favorables a lo largo de varias generaciones), y adaptedness , habilidad, capacidad o destreza para sobrevivir y reproducirse en un ambiente dado. Exaptación No todos los rasgos son adaptaciones. Una exaptación es la idea de que un rasgo es útil, pero originalmente no fue desarrollado para la misma función que cumple en un momento dado. 2. ¿Es cierto que la ecología y la evolución funcionan a distintas escalas temporales? Ecología y evolución no funcionan a distintas escalas temporales, ya que la evolución no se transcribe a grandes escalas temporales, son resultados que pueden ser observados día a día, pero es más difícil de identificar. Un caso concreto es el de gruppies de trinidad. Tienen dos depredadores, uno que se les
come poco por la dieta variada y el tamaño, y otro que se come todos los tamaños de gruppie y con poca diversidad de alimentación. Con esto, los gruppies evolucionaron de tal forma que dependiendo del lugar donde estuviera el depredador tendría unas características u otras, es decir, con el depredador exigente de tamaños, los gruppie eran más grandes, y con el depredador que comía todo tipo de gruppies invertían menos energía en aumentar de tamaño, por lo que eran más pequeños. Se realizó un experimento trasladando gruppies de alta depredación a un río de baja depredación, y el resultado fue que en periodos de tiempo reducidos se apreció un cambio radical entre los gruppies que estaban en ese rio y los trasladados, es decir, en pocas generaciones se desarrollaron las características de baja depredación (diferentes a los originales de alta depredación). Con esto vemos que ecología y evolución a veces funcionan en la misma escala temporal. Podemos observar dos especies diferentes de manera ecológica y asignarles una tendencia evolutiva. Hay varias posibles clasificaciones de los mecanismos de especiación. Especiación es un proceso evolutivo condicionado por otros que conduce a la aparición de otras especies (más biodiversidad). Por el grado de migración entre las poblaciones divergentes. Cómo están situadas las poblaciones que van a divergir entre sí: especiación alopátrica , cuando las poblaciones están físicamente separadas, tendencias evolutivas divergentes, diferentes condiciones climáticas; simpátrica , si la especie se mantiene unida y los individuos comparten la misma área, “se cruzan” entre ellos. Por el proceso biológico que está operando, que guían la divergencia entre poblaciones (deriva génica, efecto fundador, hibridación…). Procesos de especiación ecológica Puede producirse una selección divergente entre varias poblaciones cuyos ambientes sean distintos, lo que produce el desarrollo del aislamiento reproductivo entre ellas. También puede darse una selección disruptiva entre los fenotipos de la misma población. Hablaríamos de selección con una base ecológica cuando esta surge como consecuencia de la interacción de los individuos con su ambiente. Para que haya especiación ecológica podríamos recurrir a diferencias ambientales (como, por ejemplo, la temperatura del agua para los guppies), la selección sexual o la competencia por los recursos. Competencia intraespecífica. Competencia interespecífica. Podemos hablar de competencia entre especies o subpoblaciones o de que la oportunidad para cambiar es precisamente porque no hay competencia, ya sea porque se accede o se encuentran recursos nuevos previamente inaccesibles (el primero que llegue tendrá ventajas y podrá diversificarse evolutivamente, no hay competencia), o cuando dichos recursos se hacen explotables por la adquisición una novedad evolutiva , la adquisición de una capacidad relevante, que en último término abre posibilidades de una nueva zona adaptativa (da acceso a un recurso que ya estaba en el
Tipos de extinción Extinción de fondo. No es especialmente grande ni preocupante. Se supone que continuamente aparecen y desaparecen especies. Es generalmente debida a factores ecóticos o cambios climáticos graduales. Por ejemplo, la deriva de los continentes, que produce el alejamiento o acercamiento de los continentes, las glaciaciones, que alteran al clima, a los ecosistemas. Al fundirse los hielos se inundan zonas de tierra, causando la extinción de algunas especies. La aparición de nuevas especies puede desplazar a otras y las extinciones pueden ser oportunidades para nuevas especiaciones. Esas extinciones son proporcionales a la magnitud del fenómeno. Extinciones masivas. Episodios poco frecuentes, catastróficos, que han ocurrido continuamente en la historia de la vida de la tierra, donde en un corto espacio de tiempo, la tasa de extinción se multiplica (es masiva). Es tan alta que puede acarrear la desaparición del 50% de las especies. Un ejemplo de una extinción masiva muy importante (existen cuatro extinciones más) es la de finales del Cretácico, que llevó a la desaparición de los dinosaurios. Este tipo de extinción ofrece oportunidades de especiación también masivas. Es cuando hablamos de episodios de radicación adaptativa. “La sexta extinción” 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 mucho más que en otras épocas. No solo los humanos somos capaces de extinguir especies, también zonas geográficas limitadas, como las islas. Los cambios inducidos por los humanos son de tal magnitud que muchos científicos creen necesario definir una nueva época geológica, el Antropoceno , dominada así por los cambios producidos por el ser humano. Las comunidades de organismos están tan condicionadas por la actividad humana que se les podría llamas antropomas. Principales amenazas para la biodiversidad Son cinco factores que se consideran causas antrópicas, que de modo directo o indirecto están causando esta sexta extinción.
- Fragmentación y perdida o destrucción de hábitats. Deforestación, construcción de infraestructuras, carreteras…
- Aumento del nivel del mar.
- Introducción de especies invasoras, que interfieren con frecuencia en el funcionamiento de los sistemas ecológicas acaparando o bloqueando determinadas rutas de materiales. Pero no toda especie exótica es invasora.
- Sobreexplotación de ciertas especies utilizadas para alimento, fibras, energía…, casa y pesca excesivas.
- Contaminación. Nuestra producción afecta a todos los rincones del planeta (terrestres, aéreos, acuáticos…), y, en consecuencia, a la degradación ambiental a las especies. El impacto antrópico es planetario y también afecta a procesos y rasgos geoquímicos y climáticos. La desaparición de ecosistemas que actúan como centros de diversificación de especies (arrecifes de coral, selva tropical…) podrá tener grandes consecuencias en el mantenimiento de la biodiversidad presente y futura y en los procesos evolutivos que la generan.
